TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC

TIỂU LUẬN
MÔN: SCADA VÀ TỰ ĐỘNG HÓA TRẠM BIẾN ÁP
TÊN ĐỀ TÀI:
THIẾT KẾ HỆ THỐNG
TỰ ĐỘNG HÓA TRẠM BIẾN ÁP 110KV SỬ DỤNG RTU

Người hướng dẫn : TS. Nguyễn Hoàng Việt
Th.S Nguyễn Tuấn Linh
Nhóm thực hiện : Đỗ Thị Ánh Tuyết
Đỗ Thị Vân
Lớp : Cao học SPKT ĐIỆNHà Nội, tháng 7 - 2010
MỤC LỤC
CHƯƠNG 2 9
XÂY DỰNG CẤU HÌNH SCADA 9
CHO HỆ THỐNG TRẠM 110KV SỬ DỤNG RTU 9
LỜI NÓI ĐẦU
Để nâng cao chất lượng và đảm bảo cung cấp điện, hệ thống điện Việt
Nam đang được đầu tư xây dựng và phát triển ngày càng nhiều các đường
dây và trạm biến áp(TBA), cũng như không ngừng mở rộng các TBA đã đầu
tư xây dựng trước đây như đầu tư xây dựng các máy biến áp(MBA) số hai và
các xuất tuyến trung áp nhằm mục đích đảm bảo cung cấp điện đảm bảo sự
tăng trưởng của phụ tải. Mặt khác hệ thống điện Việt Nam ngày càng được
hiện đại hóa bằng các thiết bị hiện đại, các thiết bị lạc hậu trước đây dần được
thay thế bằng các thiết bị hiện đại, được sản xuất theo công nghệ mới có chất
lượng và độ tin cậy cao hơn.

công cụ tự động hóa nó được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, từ việc
quản lý điều khiển trong sản xuất công nghiệp, đến quản lý truyền tải và phân
phối điện năng trong Điện lực
Sau khi chuyển sang cơ chế thị trường, đất nước mở cửa quá trình công
nghiệp tự động hóa bắt đầu, các nhà máy xí nghiệp xây dựng đều được ưu
tiên về công nghệ tiên tiến và hệ thống SCADA - công cụ của tự động hóa
cũng được phát triển rộng, lắp đặt ở nhiều nhà máy, xí nghiệp công nghiệp
sản xuất chất lượng cao.
Công nghệ SCADA ở nước ta, do nhập thiết bị của nhiều nước công
nghiệp tiên tiến nên nó rất đa dạng về mẫu mã, cấu trúc, về chuẩn và chủng
loại. Nhưng là một hệ thống công nghiệp mới nên hệ thống SCADA phần lớn
cũng là hệ theo chuẩn công nghiệp chung. Hiện nay SCADA không thể thiếu
được cho việc sản xuất tự động ở xí nghiệp công nghiệp cần độ chính xác và
tự động hóa cao.
Để đáp ứng với khả năng phát triển chung của nền kinh tế, hệ thống
điện đóng vai trò chủ đạo không những thúc đẩy nền kinh tế mà còn đảm bảo
an ninh, chính trị, quốc phòng. Vì vậy việc sử dụng SCADA trong hệ thống
điện Việt Nam để đảm bảo việc cung cấp điện liên tục, vận hành, xử lý tình
huống một cách nhanh chóng để đáp ứng yêu cầu của nền kinh tế phát triển.
2. Chức năng của trạm
Thu thập dữ liệu từ : thiết bị đóng cắt, các thiết bị đo lường như biến
dòng điện, biến điện áp và các thao tác điều khiển đóng cắt các thiết bị.
Các thông tin liên quan của một trạm điện có thể truy cập tại chỗ
thông qua giao diện người máy –HMI (Human Machine Interface) cho mục
đích điều khiển và giám sát tại chỗ.
3. Chức năng chung của hệ thống SCADA
Hệ thống SCADA thực hiện chức năng thu thập dữ liệu từ xa, các số
liệu về sản lượng, các thông số vận hành ở các trạm biến áp thông qua đường
truyền số liệu được truyền về trung tâm, lưu trữ ở hệ thống máy tính chủ.
- Dùng các cơ sở số liệu đó: Để cung cấp những dịch vụ về điều khiển giám

- Máy tính chủ Lưu trữ dữ liệu HIS (Historical Information System).
- Máy tính chủ Mô phỏng đào tạo điều độ viên theo thời gian thực DTS
(Dispatcher Training Simulator) và Hệ thống phát triển DS
(Development System).
- Máy tính chủ ứng dụng (Application Server)
- Các Trạm làm việc (Workstation PC).
- Hệ thống hiển thị VPS (Video Projector System).
- Thiết bị tiền xử lý thông tin CFE (Communication Front End
Proccessor).
- Thiết bị tập trung Modem.
- Hệ thống thu nhận và phân phối tín hiệu đồng bộ về tinh GPS (Global
Position System)
Toàn bộ các thiết bị trên được kết nối thông qua một hệ thống mạng cục
bộ LAN (Local Area Network), hệ thống đều được trang bị cấu hình dự
phòng nóng 1+1. Bus Ehernet chính vận hành ở tốc độ 100Mbit/s, bus dự
phòng vận hành ở tốc độ 10Mbit/s
Hệ thống SCADA tại Trung tâm sẽ kết nối với các RTU ở các trạm biến áp
sử dụng giao thức truyền tin IEC 870-5-101 master. Đồng thời kết nối với Hệ
thống SCADA /EMS của Trung tâm Điều độ hệ thống điện Quốc gia bằng
giao thức ICCP.
5. Thiết bị đầu cuối tại trạm
Thiết bị đầu cuối tại trạm có thể là thiết bị RTU hoặc một hệ thống tư
động hóa trạm hoặc có thể là một máy tính công nghiệp thu thập dữ liệu và
điều khiển toàn bộ các thông số vận hành của trạm.
Trong trường hợp sử dụng thiết bị đầu cuối RTU, Tại mỗi trạm gồm các
thiết bị chính như sau:
- Tủ thiết bị đầu cuối RTU (Remote Terminal Unit), chứa các đầu vào
số, đầu ra số, đầu vào tín hiệu tương tự, các cổng giao diện tín hiệu nối tiếp
để kết nối đến các IED (rơ le số hoặc các thiết bị điện tử thông minh khác
như các bộ cảnh báo-annunciator, các PLC, )

XÂY DỰNG CẤU HÌNH SCADA
CHO HỆ THỐNG TRẠM 110KV SỬ DỤNG RTU
1. Sơ đồ nối điện chính của trạm của trạm biến áp 110kV Hàm Yên, Bắc
Quang
s¬ ®å tr¹m 110kv B¾c Quang ( E22.3)
B22
T1
115+9x1.78%/38.5+2x2.5%/23kV
MBA T1: 16MVA
Kh¸nh Hoµ Hµ Giang
171 E22.2 171 E22.1
04 - E22.3 - §MB - PT - 04/2003
1.1. Khái quát
Trạm biến áp 110kV Hàm Yên – Bắc Quang hiện có 2 xuất
tuyến 110kV:
1 xuất tuyến đi trạm Khánh Hòa
1 xuất tuyến đi trạm Hà Giang
Trạm có máy biến áp T1 16MVA
- Phía 110kV gồm:
+ Máy cắt
+ Dao cách ly.
+ Chống sét van
+ Dây dẫn
Nhìn chung, các thiết bị 110kV đã quá cũ (trừ máy cắt),
khó thao tác, không đảm bảo tiêu chuẩn vận hành lâu dài và
cần được thay thế.
Mục đích của chương này là nêu những yêu cầu cần thiết đối với thiết
bị nhất thứ của một trạm điện được trang bị hệ thống tự động hóa trạm, đồng
thời chương này cũng đề xuất giải pháp công nghệ mới cho các thiết bị biến
dòng và biến điện áp nhằm đáp ứng yêu cầu đo đếm và bảo vệ ngày càng

 Các cảnh báo, báo động bao gồm có (Đầu vào số):
- Khi bảo vệ tác động: Quá dòng, so lệch, chạm đất.
- Khi máy cắt không sẵn sàng làm việc.
- Sự cố với rơle bảo vệ.
 Các giá trị đo lường công suất (Đầu vào tương tự): P, Q.
 Các lệnh điều khiển đối với máy cắt 110kV (Đầu ra số): Đóng/Cắt.
2. Bảng Datalist
DANH MỤC DỮ LIỆU TRẠM 110kV HÀM YÊN BẮC QUANG
Kiểu Data ID No Data Type

Signal Name
Common S/S
Bus Bar
Bus Bar
Feeder
Feeder
Feeder
Feeder
Feeder
Feeder
Transformer

Bay Reference (Mark of CB)

C11
C12
171
172
173
174

Trip 26W 1 Transfo Winding Temp 1
Alarm 26W 1 Transfo Winding Temp 1
Tổng số Digital Input cho
Alarm_Trip: 36 6 2 0 4 4 4 4 2 2 8
Bit
CB Open status 8 Circuit Breaker 1 1 1 1 1 1 1 1
CB Close status 8 Circuit Breaker 1 1 1 1 1 1 1 1
LS Open status 12 Line Switch 1 1 2 2 2 2 2
LS Close status 12 Line Switch 1 1 2 2 2 2 2
ES Open status 21 Earth Switch 1 1 4 4 4 4 3
ES Close status 21 Earth Switch 1 1 4 4 4 4 3
Tổng số Digital Input cho CB
Status: 82 6 4 14 14 14 14 2 2 12
Tổng số Digital Input giám sát 118 7
Số Digital Input dự phòng ở
RTU 42 26 4.3
Tổng số tín hiệu Digital Input ở
RTU 160 144
Digital Out
Bit
CB Open 8 Circuit Breaker 1 1 1 1 1 1 1 1
CB Close 8 Circuit Breaker 1 1 1 1 1 1 1 1
ATC Raise 1 1
ATC Low 1 1
Tổng số Digital Output: 18 2 2 2 2 2 2 2 4
Số Digital Output dự phòng ở
RTU 6
Tổng số tín hiệu Digital Output
ở RTU 24
Ký hiệu: 171 Hàm Yên

Chọn ngăn lộ 173-174 của trạm Hàm Yên Bắc Quang ta có bảng dữ
liệu sau ( bảng tính thỏa mãn điều kiện dự phòng tối thiểu 20% theo quy định
của EVN)
Số lượng 173- 174 Số lượng card Dự phòng
AI 6 1x23AE21
(8 kênh)
2
BI 42 4x23BE21
( 16 kênh)
22
BO 4 1x23BA20
(16 kênh)
12
Từ đó ta có cấu hình như sau:
PSU
02
PSU
02
CMU
04
CMU
04
AI BI BI BI BI BO
NCC2 ( Dự phòng)
NCC1( A1 trung tâm điều độ Miền Bắc)
Dự phòng