CHƯƠNG 1. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT TRONG TRẠM BIẾN ÁP TRUNG THẾ Tổng cộng có 3 thành phần chính trong cấp độ trạm bao gồm: +Trung tâm kỹ thuật: Nơi các thiết bị thông minh được cấu hình để thực hiện chức năng bảo vệ. 1 Đồ án môn học GVHD: Lê Thị Tịnh Minh +HMI: Giao diện hệ thống giám sát cho trạm cục bộ. +Bộ chuyển đổi giao thức: Đưa giao diện hệ thống lên mạng để thực hiện giám sát từ xa hoặc kết nối với các thiết bị thông minh.
-Cấp ngăn lộ được chia làm 3 loại là +Bus trạm: Phần kết nối thiết bị thông minh với máy tính trong cấp trạm (qua ghép kênh hay RTU). +Bus quy trình: Các thiết bị kết nối giữa các thiết bị thông minh và thiết bị sơ cấp. +Các thiết bị thông minh khác (bộ đk mức ngăn, relay, .) -Cấp quy trình: thể hiện mô hình của một trạm biến áp chứa những thiết bị nhất thứ như máy cắt, dao cách ly, dao tiếp địa, biến dòng, biến áp và máy biến áp, …. Cấp quy trình có thể được điều khiển tại chỗ, được điều khiển tại các tủ điều khiển và được điều khiển từ xa thông qua hệ thống máy tính.
Cấp quy trình: được chia làm 3 mục chính là các thiết bị sơ cấp trong trạm biến áp trung thế, cấu trúc trạm biến áp, cấu trúc các loại thanh góp. Các thiết bị sơ cấp dùng trong trạm: - Máy cắt công suất: để có thể thực hiện đóng cắt thành công trong 2 trường hợp, một là cung cấp điện đến phụ tải thường và hai là xảy ra sự cố ngắn mạch. Hiện nay có 3 loại cơ chế hoạt động: +Dạng lò xo. +Dạng thuỷ lực.
+Dạng khí nén. -Máy cắt hợp bộ: là loại máy cắt có thể thay thế máy cắt và dao cách ly đi kèm, thường được chế tạo đặt trong một tủ điện hợp bộ. Có 2 loại tủ hợp bộ: 2 Đồ án môn học GVHD: Lê Thị Tịnh Minh +AIS (Air Insulated Switchgear): Thường xuyên bảo trì (nhưng dễ tháo lắp), chi phí thấp, chiếm nhiều diện tích. +GIS (Gas Insulated Switchgear): Ít phải bảo trì, chi phí cao, chiếm ít diện tích.
-Dao cách ly: Là thiết bị tạo khoảng hở trông thấy được giữa bộ phận mang điện và bộ phận cách điện đảm bảo an toàn cho người sử dụng, chỉ được dùng để đóng cắt dòng điện không tải. Gồm: +Dao cách ly kiểu quay 1 trụ. +Dao cách ly kiểu quay 2 trụ. +Dao cách ly kiểu quay 3 trụ.
-Dao tiếp địa: Đóng dao khi ngắt đường dây để tránh dòng rò trên dây và thanh cái.2 Cấp ngăn lộ: a. Process bus: Thường được nói đến như một mạng nội bộ (LAN) theo IEC 61850 b. Station Bus: Cấp trạm và cấp ngăn lộ được kết nối với nhau qua một mạng lưới đường truyền tốc độ cao và được gọi là station bus. Cấu trúc vật lý thường thấy ví dụ như cáp Ethernet, cáp USB, RS 232 và RS 485, ….
Thiết bị thứ cấp: Bộ điều khiển mức ngăn (BCU – Bay Controller Unit): Là một thiết bị có khả năng thực hiện đầy đủ chức năng giám sát, điều khiển và tự động hóa cho một ngăn lộ. BCU là nơi nhận tín hiệu trực tiếp từ chính thiết bị thông qua các nút bấm trên thiết bị có thể nhìn thấy thông qua màn hình của nó hay gián tiếp từ hệ thống máy tính từ cấp trạm và truyền tín hiệu đó đi ra lệnh cho các máy cắt, dao cách ly, dao tiếp địa, … Đồng 3 Đồ án môn học GVHD: Lê Thị Tịnh Minh thời, ngược lại, nó cũng nhận tín hiệu trả về từ máy cắt, biến áp, biến dòng, … và thể hiện trực tiếp trên các màn chính của nó hay thể hiện gián tiếp qua hệ thống máy tính trạm. Các thiết bị khác: Nếu có nhiều thiết bị thông minh thì cần phải có bộ ghép kênh như Ethernet Switch để tập hợp các thiết bị thông minh bằng cáp Ethernet hay RTU. Điều cần lưu ý là các IED phải khác địa chỉ với nhau tránh mất kết nối do trùng địa chỉ.3 Cấp trạm: Trạm ở đây có nghĩa là nơi giám sát và vận hành TBA, có thế là một máy, nhiều máy, một màn hình lớn, nhiều màn hình,.
- Trong cấp trạm, hệ thống máy tính thường có 5 chức năng chính bao gồm: + Điều khiển + Giám sát và vận hành + Bảo vệ + Đo lường + Tạo báo cáo CHƯƠNG 2. ĐÁNH SỐ CHỈ DANH CỦA CÁC THIẾT BỊ TRÊN SƠ ĐỒ 2.1 Đánh số cho cấp điện áp: – Điện áp 500 kV: Lấy chữ số 5 – Điện áp 220 kV: Lấy chữ số 2 – Điện áp 110 kV: Lấy chữ số 1 – Điện áp 66 kV: Lấy chữ số 7 – Điện áp 35 kV: Lấy chữ số 3 – Điện áp 22 kV: Lấy chữ số 4 – Điện áp 15 kV: Lấy chữ số 8 (riêng điện áp đầu cực máy phát điện, máy bù đồng bộ / 15 kV đều lấy số 9) 4 Đồ án môn học GVHD: Lê Thị Tịnh Minh – Điện áp 10 kV: Lấy chữ số 9 (điện áp đầu cực máy phát điện, máy bù đồng bộ / 10 kV đều lấy số 9) – Điện áp 6 kV: Lấy chữ số 6 (điện áp đầu cực máy phát điện, máy bù đồng bộ < 10 kV đều lấy số 6) – Các cấp điện áp khác do cấp điều độ có quyền điều khiển tự quy định. VD: - Các thiết bị phía trên đánh số đầu tiên là 2, có nghĩa là phía trên MBA có điện áp 220kV - Các thiết bị phía dưới đánh số đầu tiên là 1, có nghĩa là phía dưới MBA có điện áp 110kV 2.2 Đặt tên thanh cái: – Ký tự thứ nhất lấy là chữ C. – Ký tự thứ hai chỉ cấp điện áp.
– Ký tự thứ ba chỉ số thứ tự thanh cái, riêng số 9 ký hiệu thanh cái vòng. VD: - Thanh cái C21 có nghĩa là: + C: Ký hiệu thanh cái + 2: Cấp điện áp 220kV + 1: Thanh cái thứ tự thứ nhất 5 Đồ án môn học GVHD: Lê Thị Tịnh Minh 2.3 Tên của máy phát hoặc máy bù đồng bộ: – Ký tự đầu được quy định như sau: + Đối với nhiệt điện hơi nước: Ký hiệu là chữ S. + Đối với thủy điện: Ký hiệu là chữ H. + Đối với tuabin khí: ký hiệu là chữ GT.
+ Đối với đuôi hơi của tuabin khí: Ký hiệu là chữ ST. + Đối với điesel: Ký hiệu là chữ D. + Đối với máy bù quay: Ký hiệu là chữ B. – Ký tự tiếp theo là số thứ tự của máy phát.4 Tên máy biến áp: – Ký tự đầu được quy định như sau: + Đối với máy biến áp 2 hoặc 3 dây quấn ký hiệu là chữ T.
+ Đối với máy biến áp tự ngẫu ký hiệu là AT. + Đối với máy biến áp tự dùng ký hiệu là TD. + Đối với máy biến áp kích từ máy phát ký hiệu là TE. + Đối với máy biến áp tạo trung tính ký hiệu là TT.
– Ký tự tiếp theo là số thứ tự của máy biến áp. Đối với máy biến áp tự dùng ký tự tiếp theo là cấp điện áp và số thứ tự. VD: - AT1: +AT: MBA tự ngẫu +1: Số thứ tự MBA là 1 -AT2: +AT: MBA tự ngẫu +2: Số thứ tự MBA là 2 6 Đồ án môn học GVHD: Lê Thị Tịnh Minh 2.5 Tên của máy cắt điện: – Ký tự thứ nhất đặc trưng cho cấp điện áp, được quy định tại Điều 70 của Quy trình này. Riêng đối với máy cắt của tụ ký tự thứ nhất là chữ T, kháng điện ký tự thứ nhất là chữ K còn ký tự thứ hai đặc trưng cho cấp điện áp.
– Ký tự thứ hai (ba đối với máy cắt kháng và tụ) đặc trưng cho vị trí của máy cắt, được quy định như sau: + Máy cắt máy biến áp: Lấy số 3. + Máy cắt của đường dây: Lấy số 7 và số 8 (hoặc từ số 5 đến 8 nếu sơ đồ phức tạp). + Máy cắt của máy biến áp tự dùng: Lấy số 4. + Máy cắt đầu cực máy phát điện: Lấy số 0.
+ Máy cắt của máy bù quay: Lấy số 0. + Máy cắt của tụ bù ngang: Lấy số 0. + Máy cắt của tụ bù dọc: Lấy số 0 (hoặc 9 nếu sơ đồ phức tạp). + Máy cắt của kháng điện: Lấy số 0 (hoặc 9 nếu sơ đồ phức tạp).
-Ký tự thứ ba (thứ tư đối với máy cắt kháng và tụ) được thể hiện bằng chữ số từ 0 đến 9. +Đối với máy cắt của thanh cái đường vòng, hai ký tự tiếp theo ký tự thứ nhất là: 00. +Đối với máy cắt liên lạc giữa hai thanh cái, hai ký tự tiếp theo ký tự thứ nhất là lần lượt là số thứ tự của hai thanh cái. +Đối với sơ đồ một thanh cái có phân đoạn, đánh số các máy cắt ở thanh cái chẵn thì đánh số thứ tự chẵn, các máy cắt ở thanh cái lẻ thì đánh số thứ tự lẻ.
7 Đồ án môn học GVHD: Lê Thị Tịnh Minh VD: -275: Điện áp 220kV, Máy cắt của đường dây, STT 5 -232: Điện áp 220kV, Máy cắt MBA, STT 2 -212: Điện áp 220kV, Máy cắt liên lạc thanh cái giữa thanh cái C21 và C22 2.6 Tên của kháng điện: – Hai ký tự đầu là chữ KH, riêng kháng trung tính ký hiệu là KT. – Ký tự thứ 3 đặc trưng cho cấp điện áp. – Ký tự thứ 4 là số 0. – Ký tự thứ 5 là số thứ tự của mạch mắc kháng điện.7 Tên của tụ điện: – Ba ký tự đầu: Đối với tụ bù dọc lấy là các chữ TBD, đối với tụ bù ngang lấy là các chữ TBN.
– Ký tự thứ 4 đặc trưng cho cấp điện áp. – Ký tự thứ 5 là số 0. – Ký tự thứ 6 là số thứ tự của mạch mắc tụ điện đối với tụ bù dọc, đối với tụ bù ngang lấy theo số thứ tự của bộ tụ.8 Tên của các máy biến điện áp: – Ký tự đầu là TU. 8 Đồ án môn học GVHD: Lê Thị Tịnh Minh -Các ký tự tiếp theo lấy tên thiết bị mà máy biến điện áp đấu vào.
Đối với các thiết bị mà tên của thiết bị không thể hiện rõ cấp điện áp thì sau hai ký tự đầu sẽ là ký tự đặc trưng cho cấp điện áp, tiếp theo là tên thiết bị. Ví dụ: – TU171: biểu thị máy biến điện áp ngoài đường dây 110 kV 171. – TUC22: biểu thị máy biến điện áp của thanh cái số hai điện áp 220 kV. – TU5T2: biểu thị máy biến điện áp của máy biến áp T2 phía 500 kV.