Giới thiệu về trạm biến áp 220 kV Hà Đông Tìm hiểu hệ thống SCADA quản lý trạm điện Tìm hiểu về thiết bị điều khiển logic khả trình

mục lục
Mục lục ..................................................................................................................... 1
Ch-ơng 1 Giới thiệu về trạm biến áp 220 KV Hà Đông ................................... 3
1.1 Những chặng đ-ờng phát triển, đặc điểm, vai trò trạm biến áp 220 kV Hà
Đông ...................................................................................................................... 3
1.1.1 Những chặng đ-ờng phát triển và đặc điểm của trạm. ......................... 3
1.1.2 Vai trò của trạm biến áp Hà Đông ........................................................ 3
1.2 Tìm hiểu chung về các thiết bị điện trong trạm biến áp ............................... 3
1.2.1 M¸y biÕn ¸p .......................................................................................... 3
1.2.2 Dao c¸ch ly ........................................................................................... 4
1.2.3 Máy cắt điện ......................................................................................... 4
1.2.4 Thanh cái .............................................................................................. 4
1.2.5 Máy biến dòng điện .............................................................................. 4
1.2.6 Máy biến điện áp .................................................................................. 4
1.2.7 Rơle bảo vệ ........................................................................................... 4
1.2.8 Các thiết bị chống sét ............................................................................ 4
1.3 Cấu trúc trạm biến áp và các giải pháp công nghệ ....................................... 5
1.3.1 Cấu trúc trạm biến áp ............................................................................ 5
1.3.2 Các giải pháp công nghệ chính ............................................................. 5
1.3.2.1 CÊp cao ¸p 220 kV ......................................................................... 5
1.3.2.2 CÊp cao ¸p 110 kV ......................................................................... 6
1.3.2.3 CÊp trung ¸p 35 kV ........................................................................ 7
1.3.2.4 CÊp trung ¸p 22 kV ........................................................................ 8
1.3.2.5 Cấp trung áp 6 kV .......................................................................... 8
1.4 Đặc tính kỹ thuật của các thiết bị ................................................................. 8
1.4.1 Đặc tính kỹ thuật của thiết bị nhất thứ.................................................. 8
1.4.1.1 Máy biến áp ................................................................................... 8
1.4.1.2 Các thiết bị phân phối ngoài trời. ................................................. 10
1.4.1.2.1 Máy cắt .................................................................................. 10
1.4.1.2.2 Máy biến dòng điện, máy biến điện áp.................................. 12
1.4.1.2.3 Dao cách ly ............................................................................ 13

1.4.1.2.4 Thiết bị chống sét................................................................... 14
1.4.1.2.5 Rơ le bảo vệ so lệch máy biến áp .......................................... 15
1.4.1.3 Thiết bị trong nhà ......................................................................... 17
1.4.2 Đặc tính kỹ thuật của thiết bị nhị thứ ................................................. 19
1.4.2.1 Thiết bị điều khiển ....................................................................... 19
1.4.2.2 Thiết bị bảo vệ.............................................................................. 19
1.5 Quy trình vận hành ..................................................................................... 20
1.5.1 Các thiết bị thuộc quyền điều khiển ................................................... 20
1.5.2 Vận hành ............................................................................................. 21
1.5.3 Vận hành trạm khi có sự cố ................................................................ 21
Ch-ơng 2 Tìm hiểu hệ thống SCADA quản lý trạm ®iƯn .............................. 23
2.1 Kh¸i niƯm chung vỊ SCADA/EMS/DM ..................................................... 23
2.1.1 SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) ....................... 23
2.1.2 HÖ thèng quản lý năng l-ợng EMS (Energy Managment System) .... 23
-1 -


2.1.3 HƯ thèng DMS (Distribution Management System)........................... 24
2.2 §iỊu khiĨn và giám sát ............................................................................... 24
2.3 Thông tin liên lạc cho c¸c hƯ thèng SCADA ............................................. 26
2.4 Mét sè kh¸i niƯm về truyền số liệu ............................................................ 28
2.5 Các thành phần chức năng cơ bản .............................................................. 31
2.6 Các thiết bị chủ có chức năng giám sát ...................................................... 31
2.7 Các thiết bị ở xa có chức năng giám sát (RTU) ......................................... 32
2.8 Nhật ký vận hành với hệ thống SCADA ..................................................... 33
2.9 Cơ chÕ thu thËp tÝn hiƯu ®o l-êng cđa SCADA .......................................... 33
Ch-ơng 3 Tìm hiểu về thiết bị điều khiển logic khả trình.............................. 34
3.1 Khái niệm về thiết bị điều khiển logic khả trình (PLC) ............................. 35
3.2 Các module của PLC S7-300 ...................................................................... 35
3.3 Kiểu dữ liệu và phân chia bộ nhớ ............................................................... 37

3.4 Vòng quét ch-ơng trình .............................................................................. 39
3.5 Cấu trúc ch-ơng trình ................................................................................. 40
3.6 Tổ chức bộ nhớ CPU................................................................................... 42
3.7 Trao đổi dữ liệu giữa CPU và các module mở rộng ................................... 43
3.8 Cấu trúc lệnh và trạng thái kết quả ............................................................. 44
Ch-ơng 4 Thiết kế hệ thống SCADA cho trạm điện....................................... 47
4.1 Mục tiêu đề ra đối với thiÕt kÕ hƯ thèng SCADA....................................... 48
4.2 ThiÕt bÞ phơc vơ cho hƯ thèng SCADA ...................................................... 48
4.3 Tỉng hỵp tÝn hiƯu cho từng cấp điện áp ..................................................... 50
4.3.1 Tín hiệu phần cao áp 220 kV .............................................................. 50
4.3.2 Tín hiệu phần cao ¸p 110 kV .............................................................. 51
4.3.3 TÝn hiƯu phÇn trung ¸p 35 kV ............................................................. 51
4.3.4 Tín hiệu phần trung áp 22 kV ............................................................. 52
4.3.5 Tín hiệu phần trung áp 6 kV ............................................................... 53
4.4 Tỉng hỵp tÝn hiƯu cho tõng PLC................................................................. 53
4.4.1 Tín hiệu vào ra đối với PLC1 .............................................................. 53
4.4.2 Tín hiệu vào/ra đối với PLC2 .............................................................. 54
4.4.3 Tín hiệu vào/ra với PLC3 .................................................................... 54
4.4.4 Tín hiệu vào/ ra đối với PLC4 ............................................................. 54
4.5 Chän cÊu h×nh cøng cho tõng PLC ............................................................. 55
4.6 Tạo cấu hình thiết bị HMI và xác đinh vùng truyền thông bằng SIMATIC
ProTool ................................................................................................................ 58
4.7 Lập trình cho PLC ...................................................................................... 59
Ch-ơng 5 thiết kế giao diện điều khiển ............................................................ 60
phụ lục 1 danh sách các biến vào ra cđa plc ...................................................... 73
phơ lơc 2 M· ngn visual basic ......................................................................... 89

-2 -

Ch-ơng 1 Giới thiệu về trạm biến áp 220 kV Hà Đông
1.1 Những chặng đ-ờng phát triển, đặc điểm, vai trò trạm biến áp 220 kV Hà Đông
1.1.1 Những chặng đ-ờng phát triển và đặc điểm của trạm.
- 1965 Trạm đ-ợc đ-a vào vận hành với cấp điện áp 35 kV.
- 1968 Trạm đ-ợc xây dựng lên cấp điện áp 110 kV.
- 1982 Khởi công xây dựng mở rộng trạm lên cấp điện áp 220 kV và là trạm biến áp
220 kV đầu tiên của l-ới điện miền Bắc.
- 1983 Đón nhận điện từ tổ máy số 1 nhà máy nhiệt điện Phả Lại hoà vào l-ới điện
miền Bắc. Sau đó trạm tiếp tục đ-ợc mở rộng lắp đặt thiết bị đủ để đón nhận công suất
của cả 4 tổ máy nhiệt điện Phả Lại phát lên cho l-ới điện miền Bắc, đồng thời cung cấp
điện ng-ợc lên phục vụ thi công nhà máy thủy điện Hòa Bình.
- 1988 nhận điện từ tổ máy số 1 nhà máy thuỷ điện Hòa Bình phát lên.
- 1998 Nâng công suất các MBA trạm và tiến hành thay đổi các thiết bị mới theo công
nghệ sản xuất mới, theo h-ớng hiện đại hoá-tự động hoá.
Sản l-ợng điện truyền qua trạm hàng năm hơn 1,3 tỷ kWh, tổn thất điện năng qua
trạm d-ới 0,8%. Hiện nay trạm đà đảm đ-ơng đ-ợc các công việc đại tu các thiết bị máy
cắt, TU, dao cách ly và các thiết bị khác đến cấp điện áp 35 kV, xử lý sự cố từ xa, đảm
nhiệm việc xử lý các h- hỏng mạch điều khiển của các thiết bị trong trạm, cùng các trung
tâm điều độ: A0, A1, B1, B10 xử lý nhanh, chính xác an toàn các sự cố trên l-ới, đảm bảo
việc cung cấp điện ổn định, liên tục, an toàn cho các phụ tải Hà Nội, Hà Tây và trên l-ới
điện miền Bắc.
1.1.2 Vai trò của trạm biến áp Hà Đông
Trạm Biến áp 220 kV Hà Đông nằm trên địa bàn phố Ba La-ph-ờng Quang Trung-thị
xà Hà Đông-tỉnh Hà Tây, trạm trực thuộc Công ty Truyền Tải Điện 1-Tổng Công ty Điện
lực Việt Nam. Trạm là một điểm nút quan trọng nhất nằm giữa hai nhà máy điện lớn: nhà
máy Nhiệt điện Phả Lại và nhà máy thuỷ điện Hoà Bình, giữ vai trò điều phối cung cấp
điện cho Hệ thống điện miền Bắc, trực tiếp cung cấp điện cho thủ đô Hà Nội, tỉnh Hà Tây
và vào các tỉnh miền Trung. Khi đ-ờng dây 500 kV đ-a vào vận hành, sự làm việc ổn
định của trạm có ảnh h-ởng trực tiếp tới sự ổn định của Hệ thống điện toàn quốc.
1.2 Tìm hiểu chung về các thiết bị điện trong trạm biến áp

1.2.1 Máy biÕn ¸p

-3 -


Máy biến áp là một thiết bị điện từ đứng yên, làm trên nguyên lý cảm ứng điện từ,
biến đổi một hệ thống dòng điện xoay chiều ở điện áp này thành một hệ thống dòng điện
xoay chiều ở điện áp khác, với tần số không thay đổi.
1.2.2 Dao cách ly
Dao cách ly là khí cụ điện dùng để đóng cắt mạch điện cao áp không có dòng điện
hoặc dòng điện nhỏ hơn dòng định mức nhiều lần và tạo nên khoảng cách cách điện an
toàn, có thể nhìn thấy đ-ợc. Dao cách ly có thể đóng cắt dòng điện dung của đ-ờng dây
hoặc cáp không tải, dòng điện không tải của máy biến áp. Dao cách ly ở trạng thái đóng
phải chịu dòng điện định mức dài hạn và dòng sự cố ngắn hạn nh- dòng ổn định nhiệt,
dòng xung kích.
1.2.3 Máy cắt điện
Máy cắt điện cao áp là thiết bị điện dùng để đóng cắt mạch điện có điện áp từ 1000 V
trở nên ở mọi chế độ vận hành: chế độ không tải, chế độ tải định mức, chế độ sự cố, trong
đó chế độ đóng cắt dòng điện ngắn mạch là chế độ nặng nề nhất.
1.2.4 Thanh cái
Là thiết bị nhận điện năng từ các nguồn cấp đến và phân phối cho các cấp điện áp
khác. Đây là phần tử cơ bản của thiết bị phân phối trong hệ thống điện.
1.2.5 Máy biến dòng điện
Máy biến dòng điện (TI) là thiết bị dùng để biến đổi dòng điện ở các cấp điện áp khác
nhau về dòng điện thứ cấp tiêu chuẩn (có trị số 1A hay 5A) để cung cấp cho các thiết bị
đo l-ờng, rơle, tự động hoá.
Về nguyên lý làm việc TI t-ơng tự nh- máy biến áp.
1.2.6 Máy biến điện áp
Máy biến điện áp (TU) là thiết bị dùng để biến đổi điện áp cao xuống điện áp thấp tiêu
chuẩn, an toàn, dùng cho đo l-ờng và bảo vệ rơle. Trị số điện áp tiêu chuẩn th-ờng là

100V hoặc 100 3 V.
1.2.7 Rơle bảo vệ
Rơle bảo vệ là thiết bị điện tự động mà tín hiệu ra thay đổi nhảy cấp khi tín hiệu vào
đạt đến độ xác định.
Mục đích của bảo vệ: tách rời phần sự cố khỏi hệ thống với h- hỏng tối thiểu duy
trì trạng thái vận hành an toàn cho các phần còn lại của hệ thống hạn chế tối đa thiệt hại
về ng-ời, thiết bị hay gián đoạn cung cấp điện.
1.2.8 Các thiết bị chống sét
-4 -


Thiết bị chống sét là khí cụ điện dùng để bảo vệ các thiết bị điện, tránh đ-ợc hỏng hóc
cách ®iƯn do qu¸ ®iƯn ¸p cao tõ khÝ qun (th-êng là do sét) tác động.
Muốn dẫn đ-ợc xung điện áp cao do sét gây ra xuống đất, một đầu của thiết bị chống
sét đ-ợc nối với đ-ờng dây, đầu kia nối đất. Vì vậy ở điện áp định mức, không có dòng
dòng điện đi qua thiết bị chống sét. Khi có quá điện áp cao, thiết bị chống sét phải nhanh
chóng dẫn điện áp này xuống đất, để điện áp cao không chạy vào thiết bị, sau đó phải
ngăn đ-ợc dòng điện do điện áp định mức chạy xuống đất.
1.3 Cấu trúc trạm biến áp và các giải pháp công nghệ
1.3.1 Cấu trúc trạm biến áp
Trạm E1.4 Hà Đông có tất cả 5 cấp điện áp:
- Cấp cao áp 220 kV
- CÊp cao ¸p 110 kV
- CÊp trung ¸p 35 kV
- CÊp trung ¸p 22 kV
- CÊp trung ¸p 6 kV
Quy mô của trạm:
- 02 máy biến áp 250.000 kVA-225/115/23 kV
Kiểu loại: SDN.6444

hÃng AEG

- 01 máy biến áp 63.000 kVA-115/38,5/23 kV
Kiểu loại: BQBT

chế tạo TBĐ Đông Anh

- 01 máy biến áp 40.000 kVA-115/38,5/23 kV
Kiểu loại: BQBT

chế tạo TBĐ Đông Anh

- 01 dàn tụ 40.000 kVAR-110 kV
- 11 ngăn lộ 220 kV
- 15 ngăn lộ 110 kV
- 11 ngăn lộ 35 kV
- 7 ngăn lộ 22 kV
- 7 ngăn lộ 6 kV
1.3.2 Các giải pháp công nghệ chính
1.3.2.1 Cấp cao áp 220 kV
-5 -


Các lộ vào ra
Trên cấp điện áp 220kV có 11 ngăn lộ trong đó có 07 lộ vào ra. Đó là các lộ:
271- Chèm

275 - Phả Lại

272 - Hoà Bình-I

276 - Ninh Bình

273 - Hoà Bình-II

277 - Hoà Bình-III

274 - Mai Động
Các thanh cái
Trạm có 03 thanh cái 220 kV: Đó là các thanh cái: C21-thanh cái 1, C22-thanh cái 2,
C29-thanh cái vòng. Hai thanh cái C21 và C22 đ-ợc nối với nhau bởi máy cắt liên lạc
212, thanh cái vòng C29 đ-ợc nối với máy cắt vòng 200.
Thanh cái 220 kV đ-ợc cấp điện từ nhà máy thuỷ điện Hoà Bình (qua 3 lộ: 272, 273,
277), từ nhà máy nhiệt điện Phả Lại (qua lộ 275) và từ đ-ờng dây 500 kV. Từ đây điện
áp đ-ợc cấp đến hai máy biến áp 3AT và 4AT của trạm.
Hệ thống máy cắt
Tại cấp 220 kV có tất cả 11 máy cắt, cụ thể:
07 máy cắt lộ là các máy cắt: 271, 272, 273, 274, 275, 276, 277.
01 máy cắt liên lạc 212.
01 máy cắt vòng 200.
02 máy cắt bảo vệ cho các máy biến áp 3AT và 4AT là 233, 234.
Hệ thèng dao c¸ch ly
Tỉng sè cã 47 dao c¸ch ly ở phía 220 kV. Chúng đ-ợc đặt trong nhà hay ngoài trời, là
loại một pha hay ba pha. Có một hay hai dao tiếp địa cho từng pha dùng để nối đất khi
tiến hành sửa chữa, bảo d-ỡng.
Ngoài ra tại từng cấp điện áp trong trạm còn đ-ợc trang bị thêm các máy biến áp đo
l-ờng: máy biến điện áp TU, máy biến dòng điện TI sử dụng cho mục đích đo l-ờng, bảo
vệ, tự động hoá.
1.3.2.2 Cấp cao áp 110 kV
Các lộ vào ra

Trên cấp điện áp 110 kV có 15 ngăn lộ trong đó có 08 lộ vào ra. Đó là các lộ:
171 - Ninh Bình

172 - Th-ợng Đình-I

173 - Sơn Tây

174 - Chèm-I
-6 -


175 - Chèm-II

176 - Th-ợng Đình-II

177 - Mai Động-I

178 - Mai Động-II

Các thanh cái
Trạm có 03 thanh cái 110 kV. Đó là các thanh cái: C11- thanh cái 1, C12- thanh cái 2,
C19- thanh cái vòng. Hai thanh cái C11 và C12 đ-ợc nối với nhau bởi máy cắt liên lạc
112, thanh cái vòng C19 đ-ợc nối với máy cắt vòng 100.
Thanh cái 110 kV đ-ợc cấp điện từ hai máy biến áp 3AT và 4AT phía 220 kV. Từ đây
điện áp đ-ợc cấp đến hai máy biến áp 1T và 2T của trạm.
Hệ thống máy cắt
Tại cấp 110 kV có tất cả 14 máy cắt, cụ thể:
08 máy cắt lộ là các máy cắt: 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 178.
01 máy cắt liên lạc 112.
01 máy cắt vòng 100.

02 máy cắt bảo vệ cho các máy biến áp 3AT và 4AT là 133, 134.
02 máy cắt bảo vệ cho các máy biến áp 1T và 2T là 131, 132.
HƯ thèng dao c¸ch ly
Tỉng sè cã 56 dao cách ly ở phía 110 kV. Chúng đ-ợc đặt trong nhà hay ngoài trời, là
loại một pha hay ba pha. Có một hay hai dao tiếp địa cho từng pha dùng để nối đất khi
tiến hành sửa chữa, bảo d-ỡng.
1.3.2.3 Cấp trung áp 35 kV
Đ-ợc cấp điện từ hai máy biến áp 1T và 2T. Có 11 ngăn lộ trong đó có 8 lộ ra cung
cấp cho các phụ tải, có 02 thanh cái là C31 và C32.
Hệ thống máy cắt
Tại cấp 35 kV có 11 máy cắt:
Máy cắt 331, 332 đóng cắt các lộ nối từ thanh cái 35 kV tới đầu ra của MBA 1T và
2T.
Các máy cắt 378, 376, 371, 373, 381, 375, 377, 379 đóng cắt các lộ t-ơng ứng nối với
thanh cái.
Máy cắt 300 là máy cắt phân đoạn.
Hệ thống dao cách ly

-7 -


PhÝa 35kV cã tỉng céng 24 dao c¸ch ly. Chóng đ-ợc đặt trong nhà hay ngoài trời, là
loại một pha hay ba pha. Mỗi dao cách ly có 1 hay 2 dao tiếp địa để nối đất an toàn trong
tr-ờng hợp thao tác với thiết bị.
1.3.2.4 Cấp trung áp 22 kV
Cấp điện áp 22 kV có cả ở phía mạch 220 kV và phía mạch 110 kV của trạm.
- Phía 110 kV:
+ Điện áp 22 kV đ-ợc cấp từ máy biến áp 1T.
+ Có 7 ngăn lộ trong đó có 6 lộ ra cung cấp cho các phụ tải.
+ Hệ thống máy cắt: ở cấp 22 kV dùng các máy cắt hợp bộ, có tất cả 7 máy cắt hợp

bộ. Máy cắt 441 đóng cắt các lộ nối từ thanh cái 22 kV tới đầu ra của MBA 1T.
Hiện nay cấp điện áp này đang đ-ợc dự phòng ch-a đ-a vào sử dụng.
- Phía 220kV:
+ Điện áp 22kV đ-ợc lấy từ hai máy biến áp 3AT và 4AT sau đó đ-ợc đ-a tới hai máy
biến áp tự dùng 43T và 44T.
+ Hệ thống các máy cắt: có hai máy cắt hợp bộ là 443 và 444.
+ Hệ thống dao cách ly: cã 4 dao c¸ch ly.
1.3.2.5 CÊp trung ¸p 6 kV
Đ-ợc cấp điện từ máy biến áp 2T. Có 7 ngăn lộ trong đó có 6 lộ ra cung cấp cho các
phụ tải.
Hệ thống máy cắt: ở cấp 6 kV dùng các máy cắt hợp bộ, có tất cả 7 máy cắt hợp bộ.
Máy cắt 632 đóng cắt các lộ nối từ thanh cái 6 kV tới đầu ra của MBA 2T.
1.4 Đặc tính kỹ thuật của các thiết bị
1.4.1 Đặc tính kỹ thuật của thiết bị nhất thứ
1.4.1.1 Máy biÕn ¸p
M¸y biÕn ¸p chÝnh T1
M¸y biÕn ¸p 63000 kVA-115/38.5/23 kV
- Điện áp định mức:
+ Cao áp: 115 9 x 1.78% kV (điều chỉnh d-ới tải)
+ Trung áp: 38.5 2 x 2.5% kV (điều chỉnh không điện)
+ Hạ ¸p: 23 kV
-8 -


- Tổn hao không tải:

Po = 40.2 kW

- Dòng điện không tải:

Io = 0.206%

- Tổn thất có tải: ở nấc chØnh, nhiƯt ®é 750C:
Pk 115 - 38.5 kV = 212.568 kW
Pk 115 - 23 kV = 234.891 kW
Pk 35 - 23 kV = 213.095 kW
- Nấc điều chỉnh điện áp phÝa 115 kV: M¸y biÕn ¸p T1 cã 19 nÊc điều chỉnh tăng giảm
áp, mỗi nấc 2kV.
Máy biến áp chính T2
Máy biến áp T2 là loại MBA điện lực BQBT 40.000 kVA - 110 kV
Kiểu máy:40 MVA 115/38.5/6.6 kV
- Công suất định mức (MVA):

Cuộn 115 kV: 30/40
Cuộn 38.5: 30/40
Cuộn 6.6: 18/24

- Tỉn hao cã t¶i (kW):
Pk (115 - 38.5)

: 183.199

Pk (115 - 6.6)

: 190.092

Pk (38.5 - 6.6)

: 62.909

- Điện áp ngắn mạch (%)
Uk (115 - 38.5)

: 10.709

Uk (115 - 6.6)

: 17.9

Uk (38.5 - 6.6)

: 6.1

- Tổn hao không tải:

Po (kW): 28.9

- Dòng không tải:

Io (%): 0.22

- Nấc điều chỉnh điện ¸p 115 kV: M¸y biÕn ¸p T2 cã 19 nÊc điều chỉnh tăng giảm áp, mỗi
nấc 2 kV.
Máy biến áp chính 3AT 4AT
Tên nhÃn hiệu: SDN 6444
- Điện áp lớn nhất (kV): 245/123/24
- Dòng ngắn mạch: 800 A
-9 -

- Dòng định mức:

ONAN: 410.6/803.3/1365.6
ONAS: 526.0/1029.2/1749.6
OSAS: 641.5/1255.1/2133.7

- Điện áp định mức:
ONAN: 225/115/23
ONAS: 23/23/23
- Công suất định mức (MVA):
ONAN: 164000/54400
ONAS: 205000/69700
OSAS: 250000/85000
- Dòng ngắn mạch định mức:
ONAN: 6 kA thời gian duy tr× 2s
ONAS: 1.9 kA thêi gian duy tr× 2s
OSAS: 6.2 kA thời gian duy trì 2s
1.4.1.2 Các thiết bị phân phối ngoài trời.
1.4.1.2.1 Máy cắt
Máy cắt loại: SI - 245 F3
Máy cắt loại SI - 245 F3 là MC SF6 chế tạo cho điện áp định mức 245 kV. Máy cắt
dùng khí SF6 để cách điện và dập hồ quang. Buồng dập hồ quang kiểu 2 ngăn. Máy cắt có
1 mạch đóng, 2 mạch cắt gồm 2 cuộn cắt làm việc song song.
- Thông số kỹ thuật:
TT

Thông số

Đơn vị

Số liệu

1

Điện áp định mức

kV

245

2

Tần số định mức

Hz

50/60

3

Dòng điện định mức

A

3150

4

Dòng cắt định mức

kA

40

Máy cắt điện loại: S1-145-F1

-10 -


Máy cắt loại SI - 145 F1 là MC SF6 chế tạo cho điện áp định mức 72.5 kV. Máy
cắt dùng khí SF6 để cách điện và dập hồ quang. Nguyên lý dập hồ quang theo kiểu thổi.
Máy cắt có 1 mạch đóng, 2 mạch cắt gồm 2 cuộn cắt làm việc song song.

Số liệu kỹ thuật:
TT

Thông số

Đơn vị

Số liệu

1

Điện áp định mức

kV

145

2

Tần số định mức

Hz

50/60

3

Dòng điện định mức

A

3150

4

Dòng cắt định mức

kA

31.5

5

Dòng đóng tại chu kỳ lớn nhất

kA

80

6

Thời gian chịu đ-ợc dòng ngắn mạch

s

3

Máy cắt 35 kV kiểu OFVB-36
Máy loại OFVP-36 là máy cắt chân không chế tạo cho điện áp 38kV đặt ngoài trời.
Máy cắt đ-ợc chế tạo dùng cho hệ thống có tiếp đất và không mở sộng phạm vi sử dụng.
Tủ điều khiển máy cắt có thể đặt ngoài trời trên trụ sắt hoặc trong nhà. Bên trong tủ có bố
trí các rơ le, đồng hồ đo l-ờng, khoá điều khiển, hàng kẹp... Các ráp điều khiển luồn vào
tủ qua phía d-ới.
Số liệu kỹ thuật máy cắt:
TT

Thông số

Đơn vị

Giá trị

1

Hệ thống

2

Tần số định mức

Hz

50

3

Điện áp định mức

kV

38

4

Dòng điện định mức

A

800

5

Dòng cắt định mức

kA

25

38 kV, 50 Hz, 3 pha, 3 dây,
trung tính tiếp đất

-11 -


1.4.1.2.2 Máy biến dòng điện, máy biến điện áp
Máy biến dòng AT4, AT5-123, 245
Biến dòng điện cao áp AT4, AT5-245, 125 là loại biến dòng kiểu kín dùng trong l-ới
điện cao áp xoay chiều tần số 50 Hz với cấp điện áp định mức 225-115 kV.
Số liệu kỹ thuật:

+ Biến dòng loại AT4, AT5-125:
TT

Thông số

Đơn vị

Số liệu

1

Nhà chế tạo

EMEK

2

Loại biến dòng

AT4, AT5 125

3

Điện áp định mức

kV

115

4

Điện áp chịu đ-ợc lớn nhất

kV

123

5

Tần số định mức

Hz

50

Đơn vị

Số liệu

+ Biến dòng loại AT4, AT5 - 245
TT

Thông số

1

Nhà chế tạo

EMEK

2

Loại biến dòng

AT4, AT5 245

4

Điều kiện làm việc

Ngoài trời

5

Điện áp định mức

kV

225

Máy biến điện áp DDB-123, 245 kV
Máy biến điện áp kiểu loại DDB là biến điện áp cao áp kiểu tụ do hÃng ARTECHE
(Tây Ban Nha) sản xuất. Việc biến đổi của máy biến điện áp cao áp ngăn chặn các thiết bị
đo l-ờng, đo đếm và rơ le bảo vệ không phải nối trực tiếp vào mạng điện cao áp, gây nguy
hiểm cho ng-ời, các thiết bị này không phải chế tạo với mức cách điện chịu đ-ợc điện áp
cao áp. Chúng còn đ-ợc sử dụng để truyền tín hiệu thông tin qua đ-ờng tải ba. Biến điện
áp tụ có tần số cộng h-ởng sắt từ rất nhỏ, mức phóng điện cục bộ thấp và độ tin cậy cao.
- Các thông số kỹ thuật máy biến điện áp DDB - 123 kV:
1. Nhà chÕ t¹o:

ARTECHE
-12 -


2. Loại biến điện áp:

DDB 123

3. Điều kiện làm việc:

Ngoài trời

4. Điện áp định mức:

110 kV

5. Điện áp lớn nhất cho phép:

123 kV

6. Tần số định mức:

50 Hz

- Các thông số kỹ thuật máy biến điện áp DDB-245 kV
1. Nhà chế tạo:

ARTECHE

2. Loại biến điện áp :

DDB245

3. Điều kiện làm việc:

Ngoài trời

4. Tiêu chuẩn:

IEC 185

5. Điện áp định mức:

220 kV

6. Điện áp lớn nhất cho phép:

245 kV

7. Tần số định mức:

50 Hz

1.4.1.2.3 Dao cách ly
* Loại PH:
- N-ớc sản xuất

: Liên Xô

- Điện áp định mức (kV)

: 110

- Dòng định mức (A)

: 630

- Dòng ngắn mạch (kA)

: 31.5

* Loại SDCT:
- N-ớc sản xuất

: ITALIA

- Điện áp định mức (kV)

: 123

- Dòng định mức (A)

: 1250

- Dòng ngắn mạch (kA)

: 31.5

* Loại RC 300:
- N-ớc sản xuất

: ấn Độ

- Điện áp định mức (kV)

: 123

- Dòng định mức (A)

: 2000
-13 -


- Dòng ngắn mạch (kA)

: 25/62

* Loại SGF - 123:
- N-ớc sản xuất

: Ba Lan

- Điện áp định mức (kV)

: 123

- Dòng định mức (A)

: 1600

- Dòng ngắn mạch (kA)

: 40

* Loại THS 2-LG:
- N-ớc sản xuất

: VINA-TAKAOKA

- Điện áp định mức (kV)

: 35

- Dòng định mức (A)

: 1250

- Dòng ngắn mạch (kA)

: 25

* Loại RC-36:
- N-ớc sản xuất

: POWER - INDIA

- Điện áp định mức (kV)

: 36

- Dòng định mức (A)

: 1250

- Dòng ngắn mạch (kA)

: 25/62.5

* Loại PH :
- N-ớc sản xuất

: Liên Xô

- Điện áp định mức (kV)

: 220

- Dòng định mức (A)

: 1250

- Dòng ngắn mạch (kA)

: 40

* Loại RC-245:
- N-ớc sản xuất

: ấn Độ

- Điện áp định mức (kV)

: 245

- Dòng định mức (A)

: 1600

- Dòng ngắn mạch (kA)

: 40

1.4.1.2.4 Thiết bị chống sét
* Chống sÐt van 220 kV
- KiĨu lo¹i

: TRIDELTA

-14 -


- Điện áp định mức (kV)

: 220

- Điện áp lớn nhất vận hành liên tục (kV) : 225
- Điện áp hệ thống lớn nhất (kV)

: 235

- N-ớc sản xuất

: Đức

* Chống sét van 110 kV
- Kiểu loại

: SB96/10.2

- Điện áp định mức (kV)

: 110

- Điện áp lớn nhất vận hành liên tục (kV) : 115
- Điện áp hệ thống lớn nhất (kV)

: 120

- N-ớc sản xuất

: Đức

* Chống sét van 22 kV
- Kiểu loại

: SB30/10-1-3

- Điện áp định mức (kV)

: 22

- Điện áp lớn nhất vận hành liên tục (kV): 22.5
- Điện áp hệ thống lớn nhất (kV)

: 23

- N-ớc sản xuất

: Đức

* Chống sét van 35 kV
- Kiểu loại

: VRISTAR - USA

- Điện áp định mức (kV)

: 35

- Điện áp lớn nhất vận hành liên tục (kV) : 36
- Điện áp hệ thống lớn nhất (kV)

: 36.5

- N-ớc sản xt

: Mü

* Chèng sÐt van 6 kV
- KiĨu lo¹i

: PVC - 6

- Điện áp định mức (kV)

:6

- Điện áp lớn nhất vận hành liên tục (kV) : 6
- Điện áp hệ thống lớn nhất (kV)

: 6.5

- N-ớc sản xuất

: Liên Xô

1.4.1.2.5 Rơ le bảo vệ so lệch máy biến áp
-15 -

* Rơ le PQ-721
Rơ le bảo vệ so lệch PQ721 đảm bảo tác động nhanh, chọn lọc khi ngắn mạch đối với
các máy biến áp, động cơ, máy phát hai hay ba cuộn dây.
Các chức năng của rơ le PQ721:
- Bảo vệ so lệch ba mức cho thiết bị bảo vệ có hai cuộn dây.
- Ngăn cản sóng hài bậc hai, có lựa chọn không ảnh h-ởng đến các hệ thống đo.
- Bảo vệ quá tải theo nhiệt độ.
- ổn định chống bÃo hoà.
* Rơ le 7SA51
Rơ le bảo vệ số 75A511 tác động nhanh, tin cậy và chọn lọc ở tất cả các loại sự cố
ngắn mạch giữa các pha, các pha với đất của đ-ờng dây trên không, hoặc cáp ngầm trong
l-ới hình tia, hình vòng hay l-ới bÊt kú. Trung tÝnh cđa l-íi ®iƯn cã thĨ nèi ®Êt qua ®iÖn
trë thÊp, nèi ®Êt qua cuén dËp hå quang hay trung tính cách điện.
Các chức năng của rơ le 7SA511:
- Bảo vệ khoảng cách
+ Phát hiện pha bị sự cố quá dòng điện hay phát hiện sự cố bằng trở kháng.
+ Cắt riêng từng pha (dùng cho tự động đóng lại từng pha).
- Dao động điện
+ Phát hiện dao động bằng đo dR/dt.
+ Khoá mạch khi dao động điện để tránh cắt nhầm khi có dao động trong hệ thống
điện, cắt khi phi đồng bộ.
- Bảo vệ kết hợp với đầu đối diện dùng kênh truyền qua cổng "INTERFACE" (tạm gọi là
bảo vệ từ xa)
+ Có thể đặt ch-ơng trình cho các sơ đồ khác nhau.
+ Cho phép truyền lệnh cắt quá vùng "Overreach" (POTT) theo kiểu cho phép hay
khoá.
- Bảo vệ khi sự cố vĩnh cửu: Cắt nhanh khi đóng máy cắt bằng tay vào điểm sự cố vĩnh
cửu ở cuối đ-ờng dây.

- Bảo vệ quá dòng khẩn cấp
+ Thực hiện khi aptomat TU bị cắt hay khi đứt cầu chì mạch nhị thứ điện áp.
+ Đặc tính quá dòng với 2 cấp thời gian và một cấp dòng điện thứ tự không.
-16 -


- Phát hiện chạm đất (tuỳ chọn)
Dùng cho l-ới trung tích cách điện hay nối đất qua cuộn dập hồ.
+ Phát hiện chạm đất theo pha.
+ Xác định h-ớng
- Bảo vệ ngắn mạch với đất độ nhạy cao (tuỳ chọn)
+ Dùng trong l-ới trung tính nối đất.
+ Xác định h-ớng bằng dòng và áp thứ tự không
+ Chức năng dự phòng khi hỏng mạch điện áp TU với bảo vệ dòng ngắn mạch với đất
có thời gian xác định.
- Chức năng tự động đóng lại (tuỳ chọn)
+ Có 3 loại: ®ãng l¹i mét pha, 3 pha, ®ãng l¹i 1 pha và 3 pha.
+ Đóng lại một lần hoặc nhiều lần (đóng lại 3 pha ở lần thứ hai).
+ Đặt thời gian riêng biệt cho từng lần, với thời gian trễ. Đóng lại nhanh ở lần thứ nhất
(RAR), các lần sau có thời gian trễ (DAR).
- Phát hiện điểm sự cố
+ Có thể khởi động khi có lệnh cắt hoặc lệnh cắt từ bên ngoài.
+Tính khoảng cách đến điểm sự cố bằng

, Km và % độ dài đ-ờng dây.

+ Có tính tới sự t-ơng hỗ với đ-ờng dây song song.
- Các chức năng khác
+ Tự kiểm tra liên tục mạch một chiều, mạch đầu ra từ máy biến dòng điện TI, máy
biến điện áp TU, các rơ le đầu ra, đảm bảo luôn sẵn sàng làm việc và có kế hoạch bảo

d-ỡng.
+ Đo và định kỳ kiểm tra ở điều kiện tải bình th-ờng, đo dòng tải, điện áp, công suất,
tần sè, kiĨm tra thø tù pha, h-íng.
+ Ghi l¹i 3 sự cố mới nhất với đầy đủ các dữ liệu và truyền đến máy ghi sự cố để phân
tích sự cố.
+ Đếm số lần lệnh đóng hoặc cắt máy cắt.
+ Kiểm tra h-ớng và tình trạng máy cắt khi đ-a rơ le vào vận hành.
1.4.1.3 Thiết bị trong nhà
Tủ máy c¾t
-17 -


Tủ máy cắt WBS là loại tủ dùng để lắp đặt trong nhà đ-ợc phân ngăn riêng biệt cho
mỗi cụm thiết bị theo tiêu chuẩn IEC-298. Các vách ngăn đảm bảo sự cố thiết bị này
không ảnh h-ởng đến ngăn khác.
- Tủ gồm 4 ngăn:
+ Ngăn máy cắt
+ Ngăn thanh cái
+ Ngăn cáp, dao tiếp đất và T1
+ Ngăn thiết bị điện áp thấp
- Máy cắt là loại máy cắt chân không loại VB6 - 25/20 có thể kéo ra vị trí cách ly trong tủ
hoặc ra khỏi tủ trên xe ray.
Gi¶i thÝch ký hiƯu VB6 - 25/20
+ V - Chân không
+ B - Chủng loại
+ 6 - Uđm = 24 kV
+ 25 - Icắt đm (kA)
+ 20 - Iđm/100 (A)
- Bộ truyền động cho máy cắt là loại lò xo tích năng tự động bằng động cơ, cũng có thể
tích năng bằng tay nhờ một tay quay.

- Hệ thống khoá liên động
Tủ máy biến điện áp
Máy biến điện áp (TU) đặt trong tủ riêng có thể kéo ra ngoài để kiểm tra thí nghiệm
và thay cầu chì cho TU. Hộp cầu chì cố định trên TU để ở ngoài.
Số liệu kỹ thuật:
TT

Thông số

Đơn vị

Số liệu

1

Điện áp định mức

kV

24

2

Điện áp tăng cao f = 50 Hz

kV

50

3

Điện áp xung sét

kV

125

Tủ cầu dao phụ tải
Cầu dao phụ tải loại ISARC là loại bán phân ngăn lắp trong nhà dùng để:
-18 -


- Đóng cắt có tải và không tải máy biến thế.
- Đóng cắt cáp và đ-ờng dây có tải và không tải.
- Đóng cắt mạch vòng.
1.4.2 Đặc tính kỹ thuật của thiết bị nhị thứ
1.4.2.1 Thiết bị điều khiển
Việc điều khiển Trạm có thể thực hiện điều khiển từ 4 mức:
* Mức 1: Mức điều khiển giám sát tại Trung tâm điều độ Hệ thống điện quốc gia và
Trung tâm điều độ HTĐ miền Bắc thông qua hệ thống kết nối SCADA.
* Mức 2: Mức toàn trạm đ-ợc thực hiện tại phòng điều khiển trung tâm của trạm với
trang bị một máy tính chủ, trạm thao tác, mạng LAN. Tại trạm thao tác có thể thực hiện
các chức năng điều khiển và giám sát hoạt động các thiết bị lắp đặt trong trạm. Mức điều
khiển toàn trạm có giao tiếp với cấp điều khiển cao hơn (SCADA).
* Mức 3: Điều khiển tại mức ngăn. Mức ngăn trang bị các bộ I/O thùc hiƯn viƯc thu
thËp, xư lý c¸c tÝn hiƯu số, tín hiệu t-ơng tự trong một ngăn. Bộ I/O của ngăn đ-ợc lắp
trên các tủ điều khiển, bảo vệ và đ-ợc đấu nối tới mạng LAN của trạm. Bộ I/O của ngăn
có trang bị chức năng điều khiển đóng cắt các máy cắt, dao cách ly có động cơ và điều
chỉnh tăng giảm điện áp máy biến áp (đối với ngăn MBA). Trên màn hình của bộ điều
khiển ngăn có sơ đồ 1 sợi của ngăn thể hiện vị trí của các máy cắt, dao cách ly, dao nối

đất và các thông số đo l-ờng...
Để dự phòng cho hệ thống máy tính, 1 bộ điều khiển cổ truyền sẽ đ-ợc trang bị cho
mỗi ngăn lắp tại tủ điều khiển-bảo vệ của các ngăn, bao gồm:
- Các khoá và nút bấm điều khiển bằng tay thực hiện đóng/cắt máy cắt, dao cách ly,
các đèn chỉ thị vị trí thiết bị, sơ đồ mimic của ngăn.
- Thiết bị chỉ thị số nhiều chức năng, có khả năng lập trình, đo l-ờng các thông số
chính: U, I, P, Q, Wh, Varh... có cổng giao tiếp với hệ thống điều khiển máy tính.
Ngoài ra, việc đo l-ờng điện năng th-ơng mại Wh, Varh cho mỗi ngăn sẽ đ-ợc bố trí
riêng trong các tủ đo l-ờng. Đồng hồ đo đếm điện năng này có khả năng lập trình với ít
nhất 3 mức giá với cấp chính xác phù hợp : c.x 0,5 đối với Wh, c.x 2 ®èi víi Varh.
* Møc 4: Møc ®iỊu khiển tại thiết bị thực hiện thông qua các khoá điều khiển, nút
bấm, dụng cụ đo lắp tại thiết bị đóng cắt (máy cắt, dao cách ly...)
Để bảo đảm an toàn trong khi thực hiện các thao tác điều khiển sẽ trang bị mạch khoá
thao tác máy cắt, dao cách ly và dao nối đất ở tất cả các mức điều khiển.
1.4.2.2 Thiết bị bảo vệ
-19 -


Để đảm bảo tính ổn định cho nhà máy và hệ thống cũng nh- an toàn cho thiết bị lắp
đặt trong trạm, thiết bị rơle bảo vệ cần đảm bảo các yếu tố sau: thời gian tác động ngắn,
đủ độ nhậy và độ tin cậy khi làm việc với mọi dạng sự cố. Các rơle chính của các mạch
bảo vệ sÏ dïng r¬le sè cã bé vi xư lý, cã khả năng giao tiếp với hệ thống điều khiển bằng
máy tính và hệ thống SCADA và là sản phẩm tiên tiến nhất hiện nay.
Thiết bị bảo vệ cho các phần tử phía 220kV, 110kV đ-ợc bố trí kết hợp trong các tủ điều
khiển
- bảo vệ ngăn đặt trong nhà điều khiển trạm. Các ngăn lộ, thanh cái và thiết bị chính đ-ợc
trang bị bảo vệ nh- sau:
- Đ-ờng dây 220kV: Trang bị 2 mạch bảo vệ bao gồm các bảo vệ sau: bảo vệ so lệch
dòng điện cho đ-ờng dây, bảo vệ khoảng cách 4 cấp có h-ớng, bảo vệ quá dòng chạm đất
có h-ớng, bảo vệ chống chạm đất độ nhạy cao...Ngoài 2 mạch bảo vệ, đ-ờng dây 220kV

còn đ-ợc trang bị các chức năng: bảo vệ chống h- hỏng máy cắt, tự động đóng lặp lại 1
pha và 3 pha có kiểm tra đồng bộ, mạch lựa chọn điện áp thanh cái.
- Máy biến áp 220/110/22kV: trang bị 2 mạch bảo vệ bao gồm : bao gồm bảo vệ so lệch
máy biến áp, bảo vệ chống chạm đất bên trong MBA cho phía 220kV và 110kV, bảo vệ
quá dòng và quá dòng chạm đất có h-ớng, bảo vệ chống quá tải...
- Đ-ờng dây 110kV: Trang bị 2 mạch bảo vệ bao gồm các bảo vệ sau: bảo vệ khoảng
cách 4 cấp có h-ớng, bảo vệ quá dòng chạm đất có h-ớng, bảo vệ chống chạm đất độ
nhạy cao...Ngoài 2 mạch bảo vệ, đ-ờng dây 110kV còn đ-ợc trang bị các chức năng: bảo
vệ chống h- hỏng máy cắt, tự động đóng lặp lại có kiểm tra đồng bộ, mạch lựa chọn điện
áp thanh cái.
- Máy biến áp 110/22kV: trang bị 2 mạch bảo vệ bao gồm : bao gồm bảo vệ so lệch máy
biến áp, bảo vệ chống chạm đất bên trong MBA cho phía 110kV, bảo vệ quá dòng và quá
dòng chạm đất, bảo vệ chống quá tải...
- Bảo vệ thanh cái: Bảo vệ thanh cái bằng Role bảo vệ so lệch.
1.5

Quy trình vận hành

1.5.1 Các thiết bị thuộc quyền điều khiển
- Các máy cắt (MC): MC 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 178, 271, 272, 273, 274,
275, 276, 277 dùng cho các lộ đ-ờng dây. MC 100, 200 là MC vòng dùng cho tr-ờng hợp
sửa chữa các MC. MC 112, 212 là MC liên lạc hai thanh c¸i chÝnh. MC 131, 132, 233,
234 dïng cho các máy biến áp.
- Dao cách ly (DCL): mỗi MC lộ đ-ờng dây có 4 DCL -1, -2, -7, -9. MC dïng cho
biÕn ¸p cã 4 DCL -1, -2, -3, -9. MC dïng cho MC vßng cã 3 DCL -1, -2 , -9. MC liên lạc
có 2 DCL -1 và -2.
-20 -


- M¸y biÕn ¸p: MBA 1T, 2T, 3T, 4T.

- Thanh cái: phía 110 kV có thanh cái C11, C12 và thanh cái vòng C19, phía 220 kV
có thanh cái C21, C22 và thanh cái vòng C29, ngoài ra còn có c¸c thanh c¸i 35 kV, 22
kV, 6 kV.
- C¸c thiÕt bị khác: rơ le, cầu dao, cột chống sét, tụ điện
1.5.2 Vận hành
- Các thanh cái C21, C22 của 220 kV vµ C11, C12 cđa 110 kV vËn hµnh song song.
- Các cầu dao 112-1, 112-2, 212-1, 212-2 và các máy cắt MC112, 212 ở vị trí đóng.
- Các thanh c¸i ë cÊp 35 kV, 22 kV, 6 kV vËn hành độc lập.
- Các dao cách ly chỉ đ-ợc phép thao tác khi hai đầu dao cách ly không có điện do dao
cách ly không có khả năng dập hồ quang sinh ra trong quá trình đóng cắt. Dao cách ly có
thể đóng cắt không tải.
- Khi vận hành theo ph-ơng thức cơ bản các máy cắt và dao cách ly ở vị trí nh- sau:
+ Máy cắt 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 178, 271, 272, 273, 274, 275, 276, 277,
131, 132, 233, 234 ở vị trí đóng.
+ Dao cách ly -1, -2, -7, -3 đóng (các lộ đ-ờng dây chẵn thì đóng dao cách ly chẵn,
các lộ đ-ờng dây lẻ thì đóng dao cách ly lẻ).
+ Máy cắt vòng 100, 200 ở vị trí mở.
- Để cung cấp điện 35 kV, 22 kV, 6 kVcho các nhà máy điện ta phải đóng máy cắt 331,
332, 371, 375, 77, 379, 381, 300, 376, 378, đóng các DCL -1, -3, -7 và đóng các máy cắt
hợp bộ 671, 673, 674, 675, 676, 677, 632, 441.
- MBA 3T, 4T lÊy ®iƯn ¸p 220 kV tõ thanh c¸i C21, C22 cÊp điện áp 110 kV cho 2 thanh
cái C11, C12 và cấp điện cho cấp tự dùng 22 kV của nhà máy.
- MBA 1T, 2T lấy điện áp 110 kV từ 2 thanh cái C11 và C12 chuyển xuống cấp 35 kV, 22
kV, 6 kV cấp đến các phụ tải.
1.5.3 Vận hành trạm khi có sự cố
Tr-ờng hợp máy cắt ( vÝ dơ MC271 ) bÞ háng
Khi MC 271 bÞ háng thì lộ đ-ờng dây đi Chèm bị mất điện, để vẫn duy trì cấp điện
cho Chèm mà vẫn có thể sửa chửa MC 271 ta tiến hành làm những b-ớc sau:
- Ngắt dao cách ly 271-1, 271-7
- Đóng dao cách ly 200-1, 200-9 và đóng máy cắt 200

-21 -


Lúc này thanh cái C29 có điện, với việc thực hiện b-ớc này ta có thể kiểm tra xem
thanh cái C29 có vấn đề gì không.
- Ngắt MC 200, đóng dao cách ly 271-9
- Đóng MC 200, Chèm có Điện
- Đ-a MC 271 ra sửa ch a.
Tr-ờng hợp thanh cái C22 bị hỏng
Khi hỏng thanh cái C22 thì các lộ đ-ờng dây 272, 274, 276 mất điện. Ta tiến hành
cấp điện lại cho các đ-ờng dây này và tiến hành sửa chửa thanh cái C22 qua những b-ớc
sau:
- Ngắt thiết bị bảo vệ của máy cắt liên lạc 212
- Ngắt các MC 272, 274, 276
- Ngắt các dao cách ly 272-2, 274-2, 276-2
- Đóng dao cách ly 272-1, 274-1, 276-1
- Ngắt các dao cách ly 212-1, 212-2
- Đóng các MC 272, 274, 276 để cấp điện lại bình th-ờng.

-22 -


Ch-ơng 2 Tìm hiểu hệ thống SCADA quản lý trạm ®iƯn
2.1 Kh¸i niƯm chung vỊ SCADA/EMS/DM
2.1.1 SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition)
SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) lµ mét hƯ thống điều khiển giám
sát và thu thập quản lý dữ liệu.
Khả năng thực hiện các hoạt động tại một địa bàn không có nhân viên kỹ thuật từ trạm
hoặc một trung tâm điều hành ở xa, cũng nh- việc đảm bảo cho các hoạt động đó đ-ợc

thực hiện đúng yêu cầu có thể tiết kiệm đ-ợc nhiều chi phí trong vận hành hệ thống điện.
Trong nhiều hệ thống có những khu vực thỉnh thoảng cần phải thực hiện các thao tác nhmở và đóng máy cắt, nh-ng chi phí để duy trì nhân viên vận hành tại chỗ lại tỏ ra không
hợp lý. Ngoài ra việc chậm trễ khi gửi nhân viên kỹ thuật đến địa bàn đó có thể làm kéo
dài thời gian khắc phục sự cố và làm giảm chất l-ợng phục vụ khách hàng. Hơn nữa, chi
phí duy trì nhân viên vận hành tại chỗ sẽ càng làm tăng cao khi thực hiện các đóng cắt
liên tục, điều này làm cho chi phí đó trở nên không kinh tế.
Đây là những lý do chính làm cho các hệ thống SCADA có điều kiện phát triển. Thiết
bị điều khiển từ xa các trang bị điện đà đ-ợc dùng trong nhiều năm nay, và nhu cầu về
thông tin cũng nh- điều khiển từ xa đà dẫn đến sự phát triển các hệ thống thiết bị có khả
năng thực hiện các thao tác, kiểm soát chúng và báo cáo lại với trung tâm điều hành rằng
thao tác điều khiển đ-ợc yêu cầu đà thực hiện có kết quả. Đồng thời nhiều khi cũng cần
thông báo các thông tin quan trọng khác nh- tải và điện áp thanh cái tới trung tâm điều
hành. Ban đầu một hệ thống nh- vậy phụ thuộc nhiều vào đ-ờng dây thông tin liên lạc
truyền tín hiệu điều khiển và giám sát. Thực hiện nhiều hơn một hai thao tác là quá khả
năng đối với một hệ thống nh- vậy của thế hệ đầu. Sự phát triĨn cđa kü tht gäi sè cã
chän läc trong c«ng nghiệp điện thoại chẳng bao lâu đ-ợc áp dụng trong thiết bị điều
khiển giám sát hệ thống điện, nhờ vậy một hệ thống thông tin cũng nh- đo l-ờng từ xa
các thông tin hoạt động gửi về trung tâm điều hành.
Hầu hết các trung tâm điều hành và phân phối ngành điện lực hiện nay đ-ợc trang bị ít
nhất một vài thiết bị của hệ thống SCADA. Các thiết bị loại này đà tỏ ra có hiệu quả và có
tính kinh tế trong các thao tác vận hành. Chúng tỏ ra là trợ thủ đắc lực cho các nhân viên
vận hành trạm, giúp họ duy trì t-ơng đối tốt sự hiểu biết về tình trạng làm việc của các bộ
phận hệ thống điện mà họ có trách nhiệm vận hành.
2.1.2 Hệ thống quản lý năng l-ợng EMS (Energy Managment System)
Điều khiển phát điện
- Điều khiển phát điện tự động (Automatic Generation Control - AGC)
- Phối hợp thủy điện (Hydro Coordination)
-23 -

- Vận hành kinh tế (Economic Dispatch)
- Kế hoạch mua/bán điện
Phân tích l-ới điện
- Đánh giá trạng thái (State Estimation)
- Phân tích chế độ đột biến ( Contiguency Analysys)
- Kế hoạch sửa chữa
- Tính toán ngắn mạch
- Tính toán trào l-u công suất (DLF)
Tối -u và điều khiển l-ới điện
Các chức năng đào tạo:
- Mô phỏng đào tạo điều độ viên
- Huấn luyện theo các kịch bản sự kiện v.v.
2.1.3 Hệ thống DMS (Distribution Management System)
- Các ph-ơng thức đóng cắt, tách l-ới khi có sự cố và phục hồi cấp điện cho khách hàng
sau sự cố đ-ợc lên kế hoạch tr-ớc.
- Hỗ trợ sự ổn định l-ới điện: thu thập các giá trị đo của rơle bảo vệ quá dòng. Tự động sa
thải phụ tải.
- Ghi nhận các nguyên nhân sự cố, thống kê tần suất, vị trí hỏng hóc để làm các báo cáo
sự cố.
- Giao tiếp ng-ời/máy: tạo thuận lợi tối đa cho vận hành viên thâm nhập dữ liệu và quan
sát đến tận sơ đồ chi tiết của từng khu vực.
- Dữ liệu của l-ới phân phối có khối l-ợng rất lớn nên nhiều bảng biểu đ-ợc chuyển thành
dạng đồ họa.
- Đánh giá trạng thái, tính toán trào l-u công suất, tính toán tổn thất của l-ới điện phân
phối.
- Yêu cầu cấp nguồn điện tr-ớc 30 phút, tính toán giá điện tối -u theo từng thời điểm.
- Các hệ chuyên gia cho l-ới trung áp: Phân tích sự cố, h-ớng dẫn về đóng cắt tối -u, về
phân chia tải.
2.2 Điều khiển và giám sát
Thuật ngữ điều khiển và giám sát th-ờng đ-ợc dùng để chỉ vận hành từ xa (Điều

khiển) các trang bị điện nh- động cơ, máy cắt và việc thông tin trở lại (giám sát) để chứng
-24 -


tỏ rằng các yêu cầu đúng đà đ-ợc thực hiện. Nh- đà nhận xét ở trên, các hệ thống điều
khiển giám sát đơn giản đ-ợc sử dụng thời kỳ đầu của vận hành hệ thống điện. Trong các
hệ thống nh- vậy, việc giám sát thực hiện bằng đèn báo, thí dụ đèn xanh để chỉ thị thiết bị
đ-ợc cắt nguồn, đèn đỏ để chỉ thiết bị đ-ợc đóng nguồn. Khi một thao tác nh- mở một
máy cắt đ-ợc thực hiện ®iỊu khiĨn ë xa, sù thay ®ỉi ®Ìn ®á sang đèn xanh tại trung tâm
vận hành sẽ xác định rằng thao tác đó đ-ợc thực hiện thành công.
Trong các hệ thống ban đầu, đ-ờng dây thông tin giữa nơi vận hành và thiết bị điện
đ-ợc điều khiển cần phải có với mỗi đơn vị điều khiển và giám sát từ xa. Khi số l-ợng
thiết bị điện tăng lên, giá thành và sự phức tạp hệ thống cũng tăng lên t-ơng ứng. Nếu
khoảng cách điều khiển khá lớn, giá thành hệ thống sẽ tăng rất cao trong khi độ tin cậy lại
giảm sút do các nhiễu loạn trong mạch điều khiển và khả năng h- hỏng vật lý của mạch
điều khiển quá dài.
Một vài hạn chế của mạch dẫn thẳng kiểu một đối một giữa thiết bị điều khiển và đ-ợc
điều khiển có thể đ-ợc khắc phục bằng các role lựa chọn t-ơng tự nh- loại đ-ợc dùng
trong các hệ thống quay số điện thoại. Bằng cách đó có thể chọn đ-ợc thiết bị cần điều
khiển, điểu khiển nó và gửi tín hiệu giám sát về vị trí vận hành mà chỉ cần dùng một dây
thông tin. Tuy nhiên hệ thống đó rất phức tạp và rất khó thực hiện về mặt kỹ thuật. Chúng
bị hạn chế về tốc độ thao tác cũng nh- khối l-ợng dữ liệu tối đa có thể chuyển đ-ợc khi
số các thiết bị đ-ợc điều khiển và giám sát tăng lên.
Sự ra đời của các ph-ơng pháp thông tin điện tử và truyền dẫn dữ liệu số đà làm tăng
thêm khả năng của hệ thống điều khiển và giám sát. Các hệ thống nh- vậy trở nên có độ
tin cậy cao hơn và giá thành thấp hơn so với các hệ thống cũ. Việc quét tuần tự các trạm ở
xa và các thiết bị trong trạm đ-ợc trang bị thiết bị đầu cuối giám sát từ xa cho phép một
trạm chính có thể điều khiển một vài trạm ở xa và nhiều thiết bị trong mỗi trạm. Hơn nữa
nó cũng có thể thông báo lại cho trạm chính các thao tác điều khiển đà đ-ợc thực hiện
cũng nh- các thông số nóng của đối t-ợng nh- dòng điện, điện áp, công suất và nhiều đại

l-ợng khác cần giám sát.
Một trong những tiến bộ nữa là việc giảm bớt số l-ợng dữ liệu truyền giữa các thiết bị
ở xa và trạm chính. Điều này đ-ợc thực hiện nhờ một thủ tục gọi là "báo cáo khi có
tr-ờng hợp bất th-ờng", theo đó các dữ liệu chỉ đ-ợc truyền khi chúng thay đổi hoặc rơi
ra ngoài vùng giới hạn cho tr-ớc.
Trong các hệ thống nh- vậy, thiết bị chủ yếu của trạm chính sẽ lần l-ợt quét các thiết
bị đầu cuối từ xa (RTU) bằng cách gửi một thông báo ngắn tới từng RTU để xem mỗi
RTU có vấn đề gì phải báo cáo. Nếu có, thiết bị này sẽ gửi thông báo ng-ợc lại cho thiết
bị chủ và dữ liệu nhận đ-ợc sẽ đ-ợc l-u trữ trong máy tính. Nếu cần, một tín hiệu điều
khiển sẽ đ-ợc gửi tới RTU đang xét và các thông báo hoặc một tín hiệu cảnh báo sẽ đ-ợc
máy in của thiết bị chủ in ra hoặc đ-ợc hiển thị trên màn hình kiểu tivi (CRT) hay màn
-25 -