I. Giới thiệu luận văn thạc sĩ
Luận văn thạc sĩ này tập trung vào việc thiết kế hệ thống bảo vệ rơ le và SCADA cho trạm biến áp 110kV. Nghiên cứu nhằm giải quyết các thách thức trong việc bảo vệ hệ thống điện, đặc biệt là sự không chính xác của các rơ le bảo vệ cổ điển khi xử lý dòng điện thứ tự không. Hệ thống bảo vệ được đề xuất kết hợp rơ le 87N và hệ thống SCADA để nâng cao độ chính xác và hiệu quả vận hành.
1.1. Lý do chọn đề tài
Các trạm biến áp 110kV đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp điện năng. Tuy nhiên, việc bảo vệ hệ thống điện gặp nhiều thách thức, đặc biệt là sự không chính xác của rơ le bảo vệ khi xử lý dòng điện thứ tự không. Nghiên cứu này nhằm khắc phục nhược điểm đó bằng cách sử dụng rơ le 87N và tích hợp hệ thống SCADA.
1.2. Điểm mới của đề tài
Đề tài này đề xuất phương pháp mới sử dụng rơ le 87N để cải thiện độ chính xác trong việc phát hiện sự cố. Hệ thống SCADA được tích hợp để giám sát và điều khiển từ xa, giúp tối ưu hóa hiệu suất vận hành của trạm biến áp 110kV.
II. Thiết kế hệ thống bảo vệ rơ le
Phần này trình bày chi tiết về thiết kế hệ thống bảo vệ sử dụng rơ le 87N. Rơ le 87N được chọn vì khả năng phân tích dòng điện tinh vi, giúp phát hiện sự cố nhanh chóng và chính xác. Nghiên cứu cũng đề cập đến việc điều chỉnh cấu hình và tính toán để tối ưu hóa hiệu quả bảo vệ.
2.1. Nguyên lý hoạt động của rơ le 87N
Rơ le 87N hoạt động dựa trên nguyên lý phân tích dòng điện thứ tự không, giúp phát hiện sự cố ngắn mạch trong trạm biến áp có sự kết hợp giữa cuộn dây sao và tam giác. Điều này khắc phục được nhược điểm của các rơ le bảo vệ cổ điển.
2.2. Tính toán và cấu hình rơ le
Nghiên cứu đề xuất phương pháp tính toán và cấu hình mới cho rơ le 87N, nhằm đảm bảo độ chính xác cao trong việc phát hiện sự cố. Các thông số kỹ thuật được điều chỉnh để phù hợp với đặc điểm của trạm biến áp 110kV.
III. Tích hợp hệ thống SCADA
Hệ thống SCADA được tích hợp với hệ thống bảo vệ rơ le để giám sát và điều khiển từ xa. SCADA cung cấp dữ liệu thời gian thực về hoạt động của lưới điện, giúp người vận hành nhanh chóng phát hiện và xử lý sự cố.
3.1. Cấu trúc hệ thống SCADA
Hệ thống SCADA bao gồm các thiết bị đầu cuối (RTU), hệ thống truyền thông và giao diện người máy (HMI). Cấu trúc này cho phép giám sát và điều khiển trạm biến áp 110kV một cách linh hoạt và hiệu quả.
3.2. Ứng dụng SCADA trong bảo vệ hệ thống
SCADA được sử dụng để thu thập dữ liệu và giám sát hoạt động của hệ thống bảo vệ rơ le. Nhờ đó, người vận hành có thể nhanh chóng phát hiện sự cố và đưa ra các biện pháp xử lý kịp thời.
IV. Kết quả và ứng dụng thực tế
Nghiên cứu đã chứng minh hiệu quả của hệ thống bảo vệ rơ le và SCADA trong việc nâng cao độ chính xác và hiệu suất vận hành của trạm biến áp 110kV. Hệ thống này không chỉ giải quyết các vấn đề hiện tại mà còn mở ra hướng đi mới cho việc bảo vệ hệ thống điện trong tương lai.
4.1. Kết quả mô phỏng
Các kết quả mô phỏng trên phần mềm PSS/E cho thấy hệ thống bảo vệ rơ le 87N và SCADA hoạt động hiệu quả trong việc phát hiện và xử lý sự cố. Điều này khẳng định tính khả thi của phương pháp đề xuất.
4.2. Ứng dụng thực tế
Hệ thống này có thể được áp dụng rộng rãi trong các trạm biến áp 110kV để đảm bảo an toàn và hiệu quả vận hành. Nghiên cứu cũng góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành năng lượng.
