Chương 1 giới thiệu một cách tổng quát vẻ hệ thống tự động điều khiển và bảo vé tram biến áp Chương 2 để cập đến những vấn để của mạng thêng tin điện lực, các chuẩn giao thức, hệ thông thiết bị rạng và kết nối mạng: Chương 3 trình bảy chỉ tiệt về hệ thống tự động điều khiển và bảo vệ trạm biển áp - SAS, cau tric, cae thanh phần và hoạt động cia SAS. Chương 4 chương cuối củng của luận văn, đánh giá thực tế quá trình sử đụng SAS trong các trạm biến áp tại phía Bắc, cụ thế đối với Trạm biến áp 220kV Bắc Ninh và một số đề xuất. Kiến thức về các hệ thống tự động điều khiến. báo vệ lả rất rông, thời gian làm việc cho một luận văn cao học tương đổi ngắn, do đó sẽ không tránh khỏi thiểu sót trong luân văn này.
Rất mong nhận được sự giúp đỡ, góp ¥ cha các thầy, cô trong bộ môn Hệ thông điện - Trường DHBK Hà Nội và các bạn đọc trung và ngoài ngành diện Tô Tuần .Inh ÁNg"iên củu hệ lhống là đồng đếu chiến và bóa về Irom siết Th. Guin cae điưên căn uc học “8 CHƯƠNG1 GIỚI THIỆU TỐNG QUAN VỀ TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN, BẢO VỆ CAC TRAM BIEN AP HIEN DAL 1. Tổng quan về hệ thống tư đông điệu khién trong tram biến áp. TIệ thống tự động điều khiển trong hệ thống điện dựa trên cơ sở hệ thống truyển thông công nghệ số là kết quả của sự phát triển vượt bậc trong lĩnh vực tự động hoá.
Dựa trên mạng thông tin điện lực, người ta đưa ra các tiêu chuẩn chung tạo điều kiện phổi hợp hoạt động giữa các thiết bị điện thông minh (IEDs), các máy tính trạm và các thiết bị điểu khiển giám sát ở các cấp độ cao hơn, làm cho hệ thống bảo vệ, điều khiến và giám sát các hệ thống điện hiệu quả, tiết kiệm vã cố nhiều tiện ích hơn rất nhiều, đặc biệt là vấn đê đỡ iệu. “Trong hệ thống tự động điều khiển hệ thống điện nói chung phải kể đến hệ thống tự động điều khiển trạm biến áp. Nó được định nghĩa Hà giao điện với các thiết hị ngoài trạm và các thiết bị điện thông mình (IEDs) cho phép liên kết mạng và trao đổi dữ liệu giữa các hệ thống, giữa những người sử dụng trong và ngoài trạm. Một hệ thống tự động điều khiển trạm biến áp thường bao gồm các phần tử chính sau đây ; Các thiết bị điện thong minh (IEDs) : Day là các thiết bị sử dụng công nghệ số.
LỨu điểm của chúng là rất lớn và ưa diễm lớn nhất lä thông tín. Trong các †rạm biến áp các IEDs thường được sử đụng là các bảo vệ kỹ thuật số, các thiết bị đo lường kỹ thuật số. công tơ dién tit, transducer. Các khối vào ra mức ngăn : Các thiết bị này làm nhiệm vụ liên lạc trực tiếp từ các thiết bị điện thông 1minh lên trên hộ xử lý trung tâm Bộ xử lý chủ (trung tâm) tai tram : Đây là giao diện liên lạc trung tâm và khối xử lý mức ngân (I© hoặc Transducer).
Bộ xử lý này hoạt động như là một bộ ÁNg"iên củu hệ lhống là đồng đếu chiến và bóa về Irom siết Th. Guin cae tein nin Cue hee 3 xử lý chủ tại chỗ để lưu dữ liệu, tính toán, điểu khiển, hiển thị các thông tin vẻ trạm dưới các khuôn đạng khác nhau trên giao diện người sử dụng tại chỗ (L cất giữ các thông tin chơ công việc phân tích trong tương lai và lưu trữ các bản ghỉ Mang cục bộ lại trạm (LAN. — Local Area Neiwork) : LAN liên kết các phần †ử của hệ thếng tự động điều khiển với các thiết bị điện théng minh (IEDs) Các giao diện của hệ thống liên lạc : Giao điện với các thiết bị điện thông ninh TEDs của trạm nhằm dịch các thủ tục IEDs sang thủ tục chung của LAN phục vụ các dịch vụ truy nhập, giao điện với hệ thông thông tin điện lực bên ngoài trạm. Trao đổi thông tin với các hệ thống khác và người sở dụng từ xa cũng như các kỹ sư điểu phối của các điều độ.
Giao diên với người sử dung (HMI) : Cho phép người vận hành trạm biển áp truy nhập, phát triển và bảo dưỡng hệ thống dữ liệu và thực hiện các thao tắc điều khiển cũng như phi nhận các sự kiện, sự cố của thiết bị điện trong trạm. Tính tự động của hệ thống trên được thể hiột ở các khả năng sau : - Bảo v ing di ~_ Ghỉ chụp sự cố, chỉ thị sự cố -_ Đo lường các giá trị - Diéu khiển thiết bị theo các vị trí : tại chỗ, tại bang điều khiển, tại trạm và từ xa - _ Tự động đưa bảo vệ vào làm việc hoặc tách ra. -_ Giám sát liên động, điều khiển quá trình -_ Đồng bộ thời gian cia IEDs - Phan tích định kỳ thiết bị. -_ Hiển thị các diều kiện làm việc của thiết bi -_ Chỉ thị hư hồng máy cắt và giải trừ -_ Tự động đồng lập lại ÁNg"iên củu hệ lhống là đồng đếu chiến và bóa về Irom siết Th.
Guin cae tein nin Cue hee 18- -_ Mở rộng hệ thống -_ Tự động dự phồng hệ thống điểu khiển và hệ thống thông tin -_ Giỉ các sự kiện tuần tự -_ Tnuy cập vào ra (Dial in/ouD -_ Cảnh báo 1. Hệ thông thiết bị Quan điểm phân chia hệ thống thiết bị trong hệ thống điểu khiển trạm biến Áp có thể dựa vào vai trò và hoạt dộng xử lý trong sơ đổ, thể hiện tổng quát qua các mục dưới dây : Mức xử tý (Proce level] : Đây là mức thấp nhất của li § thống, thiết bị ở mức này là các phản tử kết nối vật lý trực tiếp với hệ thống điện lực và để biển đổi các giá trị tức thời. Nó bao gồm các máy biến đồng điện (CTS), các mấy biến dién Ap (VTs), nhiệt điện trd (RTDs), các transducer và nhiền bộ sensor biến đổi lừ dại lượng này sang đại lượng khác.Các bộ biến đổi trung mức xử lý sẽ biến đổi các đại lượng đầu vào chuẩn 5(1)A, 57.3)V thành các đại lượng dâu ra ở mức chuẩn khác nhữ 0-10V, 4-2UmnA Mức thiết bị (Unit level) : Mức kế tiếp bao gồm các thiết bị, nhóm hoặc khối nhiều thiết bị thông minh IEDs, để tạo ra các thêng tin và tác động qua lại. Chẳng hạn như các thiết bị diện, máy cắt và các thiết bị đi kèm theo nỡ.
IHDs của hệ thống điện bao gồm : Thiết bị đo lường, rơle bảo vệ, bộ ghỉ sự cố, chuyển nấc máy biến áp (OL/TCs) , điêu khiển công suất, khối nối ghép tir xa (RTU — Remote Tenninal LInits), bộ điểu khiển trình được (PL — Pragrammable Logic Controller). Ví dụ RTU là thiết bị thu thập thông số, dữ liệu và chuyển đến một thiết bị ở xa khác mà không cần thiết phải xử lý sâu hơn. Thiết bị PLC như là một bộ RTU nhưng lại cồn có khả năng thực hiện ÁNg"iên củu hệ lhống là đồng đếu chiến và bóa về Irom siết Th. Guin cae tein nin Cue hee ue việc xử lý thông số để tạo ra dữ liệu thông tin.
Ngày nay đã có sự kết hợp với bộ “smait RTU” tương tự như PLC giống như các thiết bị với các chức năng mỡ rộng. Mắc Trạm (Station Level) : Bộ điều khiển trạm thực hiện việc thu thập dữ liệu và điều khiển của I⁄2s và bộ l/O, RLUs, PLCs khối điểu khiển và phần mềm giao tiếp người — may (HMI — Human Machine Interface) chạy trên các máy tính có khả năng diễu khiển trạm. Ngoài ra phải kế đến những lớp chương trình phần mềm tương thích ở mỗi mức, được thiết kế kèm theo mỗi thiết bị, phục vụ nhiều rnụe tiêu, với khả năng và phạm vi hoạt động lương ứng Các thiết bị ty động điểu khiển hệ thống điện phát triển mạnh về công nghệ sản xuất và tính nang tác dụng. Đặc biệt nhất phải kể đến thế hệ ro le kỹ thuật số.
Rơ le số đa chức năng đã nhát triển hơn LŨ nam qua là lựa chọn phổ biến khi thiết kế một hệ thống bảo vệ và điều khiển mới để thay thé din các hệ điện cơ và các thành phần cơ khí trong rơ le và hệ ro le C6 nhiều lý do để đưa ro le kỹ thuật số trở thành xu hướng sử dụng phổ biến : Giá thành tương đối rẻ, để sử đụng, nhiễu chức năng, linh hoạt. Nhưng một ưu điểm nổi bật nhất của rơÌe số so với các thế hệ trước nó chính là khá năng thông tin. Rơ le số có thể làm việc với thời gian thực, có thể tự ghi lại các thông tin về quá trình hoạt động của chúng, về chất lượng điện năng, hệ thống bảo vệ điều khiển. Các dữ liệu đó bao gềm : - Chỉ thị sự cố và dạng sự cố - Ghi các giá trị dòng áp trước, đang và sau sự cố - Ofc trạng thái dần vào và ra của rơ le - Giá trị do lường tức thời và dĩnh ÁNg"iên củu hệ lhống là đồng đếu chiến và bóa về Irom siết Th.
Guin cae tein nin Cue hee 12- - Dữ liệu làm việc của máy cắt : số lần đồng cắt, thời điểm đồng cắt và dòng tổng cắt sự cố - Trạng thái tự giám sát của rơ le : trạng thái lầm việc bên trong, trạng thái mạch dòng, áp và điều khiển bên ngoài Mức điển độ + Mức trạm + Mức thiết bị + Mức xử lý Hink 1. Sơ đồ các mức thiết bị trong điều khiển trạm biển áp 1. Hệ thống dữ liệu Hoạt động của hệ thống đữ liệu trên một hệ thống điểu khiển tự động trong hệ thống điện được phản chia theo các lĩnh vực như sau : - 'hiết bị : Cung cấp dữ liệu ở dạng Analog và các trạng thái rời rạc, Có thế kể ra một số dạng điển hình của dạng dữ liệu này là déng điện, điện áp, tần số, giá trị điện trở, điện kháng, chỉ thị nấc phân áp của mmáy biến áp. Các dữ liệu này được đưa vào các bộ biến đổi chuyển chúng thành các tín hiệu số, ÁNg"iên củu hệ lhống là đồng đếu chiến và bóa về Irom siết Th.
Guin cae tein nin Cue hee 13- - Báo vệ : Các dữ liệu bảo vệ dược thu thập trực tiếp từ các tín hiệu analop đưa vào các ro Ic số biến đổi theo nguyên tắc và thuật toán cụ thể, thực hiện chức năng phân tích, thực thi các chức năng bảo và đưa ra các dữ liệu bảo vệ.