HUTECH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐHDL KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
NGÀNH ĐIỆN CÔNG NGHIỆP
W  X
TP. Hồ Chí Minh, Tháng 01 năm 200
6

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
TÌM HIỂU TIÊU CHUẨN IEC 61850 ÁP DỤNG TRONG
HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ BẢO VỆ TRẠM ĐIỆN GVHD: Th.s VÕ ĐẶNG BẮC
SVTH : LÝ TUẤN KHANH
LỚP : 01ĐĐC1
MSSV : 10103066

HUTECH

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
*****


LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian 4,5 năm theo học tại Khoa Điện – Điện Tử, trường ĐHDL
Kỹ thuật – Công nghệ, để có được thành quả ngày hôm nay ngoài nỗ lực của bản
thân, em luôn nhận được sự giúp đỡ và động viên tận tình từ phía gia đình, thầy cô,
bạn bè. Chứng minh sự trưởng thành và hoàn thành nhiệm vụ học tập của mình, em
đã được nhận làm đề tài luận văn tốt nghiệp và đã thực hiện nghiêm túc. Để hoàn
thành bài luận văn tốt nghiệp này, em luôn ghi nhận và tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến
mọi người.
Lời đầu tiên con xin gửi đến bố mẹ lòng biết ơn chân thành, cảm ơn các anh chò
em trong gia đình đã luôn tạo điều kiện, giúp đỡ, động viên để con hoàn thành tốt
việc học tập.
Em xin chân thành cảm ơn Thầy – ThS. Võ Đặng Bắc đã tận tình giúp đỡ, hướng
dẫn em trong quá trình thực hiện luận văn.
Em xin chân thành cảm ơn Quý thầy cô Khoa Điện – Điện Tử đã luôn tạo điều
kiện thuận lợi để chúng em hoàn thành nhiệm vụ tốt nghiệp cũng như trong suốt quá
trình học tập.
Em xin chân thành cảm ơn ban Giám Đốc và các phòng ban công ty TNHH Thiết
Bò Điện Sài Gòn và đặc biệt là phòng Kỹ Thuật và Nghiên Cứu Phát Triển đã tạo
điều kiện và giúp đở em hoàn thành luận văn.
Cuối cùng xin cảm ơn tất cả các bạn sinh viên lớp 01ĐC đã động viên, giúp đỡ
mình trong quá trình học tập và làm luận văn tốt nghiệp.
Xin kính chúc Quý Thầy cô sức khỏe!
Tp. HCM, ngày 06 tháng 01 năm 2006
Sinh viên

Lý Tuấn Khanh
HUTECH

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN


HUTECH
Chương 2

TÌM HIỂU SƠ ĐỒ THỰC TẾ ĐIỀU KHIỂN
VÀ BẢO VỆ CÁC TRẠM HIỆN NAY HUTECH
Chöông 3

TÌM HIEÅU TIEÂU CHUAÅN IEC 61850
HUTECH
Chửụng 4


tối đa một cách ổn đònh cho nền kinh tế quốc dân và một bên là các chế độ sự cố,
nếu khi không thực hiện các biện pháp phục hồi tức thời và có hiệu quả, từng phần
hay toàn bộ hệ thống điện có thể ngưng làm việc. Điều này gây ra thiệt hại trực
tiếp cho hệ thống điện và các hộ tiêu thụ đồng thời nhiều khi còn để lại hậu quả
gián tiếp lớn hơn cho nền kinh tế do việc ngưng cung cấp năng lượng gây ra.
Ở nước ta trong suốt thời gian dài, nhiệm vụ hàng đầu của ngành điện lực là
đảm bảo việc cung cấp điện năng, còn yếu tố chất lượng là vấn đề nan giải, từng
bước cải thiện và cũng cố. Với chính sách đổi mới và mở cửa của chúng ta, nền
kinh tế phát triển nhanh đã và đang đặt ra những yêu cầu cấp bách mới về chất
lượng dòng điện và điều này đòi hỏi ứng dụng rộng rãi hơn các thiết bò tự động
hoá trong hệ thống điện với trình độ công nghệ ngày càng tiên tiến hơn.
Tự động hoá trong trạm điện đã phát triễn song song với sự phát triển của
công nghệ số từ giữa những năm 1980 với công nghệ truyền thông. Người sử dụng
yêu cầu những hệ thống tự động trong trạm hiện nay phải ngày càng tăng cường
độ tin cậy. Sự trao đổi dữ liệu, những thủ tục truyền thông đã trở thành những phần
tử quan trọng trong những hệ thống tự động hoá này. Cùng với sự phát triển của
khoa học kỹ thuật, nhiều giao thức được thiết lập trong các phần tử của hệ thống,
ví dụ như là sự liên lạc giữa thiết bò bảo vệ và thiết bò điều khiển. Kết quả là các
thiết bò từ những nhà sản xuất khác nhau trong cùng một trạm không thể giao tiếp
trực tiếp được với nhau, trừ phi cổng nối được sử dụng.
IEC ( Tổ chức kỹ thuật điện quốc tế ) là một tổ chức toàn thế giới cho sự tiêu
chuẩn hoá gồm có tất cả các uỷ ban kỹ thuật điện quốc gia ( những uỷ ban IEC
quốc gia). Mục tiêu của IEC đẩy mạnh sự hợp tác quốc tế về tất cả các câu hỏi
quan tâm sự tiêu chuẩn hoá trong những lỉnh vực điện tử và điện. Đơn giản hoá
HUTECH
Chương 1 GVHD: ThS. Võ Đặng Bắc
SVTH: Lý Tuấn Khanh
2
các cơ sở dữ liệu và kiểm soát tất cả các chức năng tự động hoá trong trạm, IEC
61850 là tiêu chuẩn toàn cầu cho truyền thông trong trạm. Trong tương lai, tiêu

Chương 2 GVHD: ThS. Võ Đặng Bắc
SVTH: Lý Tuấn Khanh
3
Chương 2
TÌM HIỂU SƠ ĐỒ THỰC TẾ ĐIỀU KHIỂN VÀ
BẢO VỆ CÁC TRẠM HIỆN NAY
II.1. Khái niệm chung
Nội dung của bảo vệ và điều khiển là tất cả phương tiện và trợ giúp kỹ thuật
cần thiết nhằm giám sát, bảo vệ, điều khiển và quản lý tối ưu mọi phần tử và thiết
bò của hệ thống trong lưới cao áp. Nhiệm vụ của các hệ thống thứ cấp là thu thập
thông tin trực tiếp ở các khí cụ cao và trung áp và thực hiện thao tác tại chỗ, kể cả
bảo dưởng nguồn dự phòng. Các tiếp điểm hoặc bộ cảm biến thiết lập giao diện
với hệ thống điều khiển xa và qua đó với phương tiện điều khiển lưới.
Các thiết bò bảo vệ dùng để bảo vệ thiết bò đắt tiền và đường dây truyền tải
chống lại quá tải và hư hỏng bằng cách cách ly nhanh chóng và có chọn lọc những
bộ phận của lưới cung cấp.
Mục tiêu của quản lý lưới là phân công điều khiển hệ thống điện nhằm đảm
bảo an toàn truyền tải và phân phối điện trong các lưới cung cấp phức tạp hơn,
bằng cách cung cấp cho mỗi trung tâm điều khiển một bức tranh toàn cục và liên
tục cập nhật trên toàn lưới. Mọi thông tin quan trọng từ trạm được gửi qua kênh
điều khiển xa đến trung tâm điều khiển. Ở đó thông tin được đánh giá và tác động
hiệu chỉnh một cách tức thời. Khi lượng thông tin quá tải thì các buồng điều khiển
trước đây với màn hình trực quan để điều khiển trực tiếp quá trình cần phải được
thay thế bằng hệ thống quản trò có máy tính và màn hình video đầu cuối, không
những sử dụng mô phỏng sơ đồ đòa lý của lưới mà còn dùng cả trong các trường
hợp khẩn cấp.
Quản trò phụ tải ảnh hưởng trực tiếp đến tải hệ thống, với sự trợ giúp điều
khiển qua lưới điện bình thường có thể cắt một cách chọn lọc và đóng lại các phụ
tải. Trên cơ sở số liệu hiện có và các dự báo có khả năng, quản trò phụ tải đưa ra
các đường cong phụ tải của nhà máy điện và sử dụng tốt hơn nguồn dự trữ.

Cấu trúc của bốn khối ký hiệu như sau

Các phân đoạn
N . . . . A . . . NN . . .
Các ký hiệu đầu
Vò trí dữ liệu
Dấu phân cách
A A. . .
HUTECH
Chương 2 GVHD: ThS. Võ Đặng Bắc
SVTH: Lý Tuấn Khanh
5
II.2.2. Khối ký hiệu “mức ngăn” ( Higher level designation )
Khối ký hiệu mức ngăn hơn gồm 5 đoạn và dấu (.) giữa đoạn 3 và 4. Bắt
đầu từ bên trái là phần tử lớn nhất và kết thúc bên phải với phần tử nhỏ nhất.

Ý nghóa của các vò trí dữ liệu kiểu chữ trong phân đoạn 2 xác đònh theo
bảng sau:


20 kV đến < 30 Kv
10 kV đến < 20 kV
6 kV đến < 10 kV
1 kV đến < 6 kV
< 1 kV
-
Q
R
S
T
U
Thiết bò đo đếm
Thiết bò bảo vệ
-
Thiết bò máy biến áp
Thiết bò điều khiển, tín
Các thiết bò và hệ thống không có qui
đònh đặc biệt cho điện áp hoặc một
nhánh.
=
123
4
5
Dấu
p
hân cách
NN AA NN .
AA
NN

Y
hiệu và thiết bò phụ.
-
Thiết bò buồng điều khiển
Thiết bò trung tâm, ví dụ
máy tín quá trình, các hệ
thống cảnh báo
Các thiết bò viễn thông
Các chữ cái để nhận biết mức điện áp < 1 kV trong khối ký hiệu “mức
ngăn”, đoạn thứ hai, vò trí dữ liệu thứ hai khi các chữ cái N dùng cho vò trí dữ liệu
đầu tiên xác đònh theo bảng sau:
Chữ cái
nhận biết
Ý nghóa
Chữ cái
nhận biết
Ý nghóa
N
NA
NB
NC
ND
NE
NF
NG
NH
NJ
NK
NL
NM

60 / 48 V DC
60 / 48 V DC
-
24 / 12 V DC
24 / 12 V DC
24 / 12 V DC
-
-
-
II.2.3. Khối ký hiệu chỉ “ vò trí ” ( Location )
Khối ký hiệu chỉ vò trí mang dấu cộng (+) để chỉ nơi đặt hạng mục thiết bò
Ví dụ: toà nhà, buồng, tủ, ngăn và vò trí
Khối ký hiệu được chia thành sáu phân đoạn:

HUTECH
Chương 2 GVHD: ThS. Võ Đặng Bắc
SVTH: Lý Tuấn Khanh
7
Chữ cái nhận biết vò trí nằm ở đoạn thứ tư, vò trí dữ liệu chữ cái đầu tiên
xác đònh theo bảng sau:
Chữ cái nhận biết Ý nghóa
A
B
C

1 kV đến < 6 kV
< 1 kV
Bàn làm việc
Các bảng và tủ đo đếm
Các bảng và tủ bảo vệ
Các bảng và tủ phân tán
Các bảng và tủ máy biến áp
Các bảng và tủ điều khiển, tín hiệu, hệ thống phụ
Các tủ sắp xếp
Các bảng, buồng điều khiển
Các bảng và buồng thiết bò trung tâm,
1
AA NN . AA. . . NNNN AA NN
+
2345 6
Ký hiệu đầu
Phân đoạn
Dấu phân cách
HUTECH
Chương 2 GVHD: ThS. Võ Đặng Bắc
SVTH: Lý Tuấn Khanh
8

Y
Z
hệ thống cảnh báo hệ thống máy tính quá trình
Các bảng và tủ thông tin
-
Các chữ cái tử A đến N dùng cho mức điện áp như ở bảng phần trên nhưng
chúng được dùng với mục đích nhận dạng khác.

-
-
-
Tự động, điều khiển mạch kín
-
Mạch mô phỏng, chọn điện áp
Đo lường
Dòch vụ hệ thống
Máy ghi
HUTECH
Chương 2 GVHD: ThS. Võ Đặng Bắc
SVTH: Lý Tuấn Khanh
9
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Đo đếm
Bảo vệ
Đồng bộä hoá
Máy biến áp
Phụ trợ
Mạch chính, thanh góp thứ cấp …
Màn hình kiểm tra, giám sát, vận hành

y
ù hiệu đầu
Số
Chức năn
g

N
A
HUTECH
Chương 2 GVHD: ThS. Võ Đặng Bắc
SVTH: Lý Tuấn Khanh
1
0
Các chữ khác có thể chọn tuỳ ý.
Vò trí dữ liệu số hai dùng để phân chia / đánh số, có thể dùng chữ cái hay
con số bổ xung, chọn tuỳ ý.
Trong trường hợp nhận dạng dây dẫn có sự phân biệt giữa trung tính LA,
LB, LC và các dây dẫn L1, L2, L3. Nếu sử dụng nhận dạng dây trung tính thì L1,
L2, và L3 phải khai báo trong tài liệu mạch.
Các chữ cái nhận dạng các hạng mục ở đoạn 1 được xác đònh theo bảng
sau.
Chữ mã Loại hạng mục
A
B
C
D
E
F
G
H

Thiết bò đóng cắt mạch điều khiển, các bộ chọn
Máy biến áp
Bộ điều chế, biến đổi các đại lượng điện thành đại lượng điện khác
Đèn điện tử, đèn bán dẫn
Đường truyền, cáp, thanh góp, ống dẫn, ăngten
Đầu cuối, ổ cắm, phích cắm
HUTECH
Chương 2 GVHD: ThS. Võ Đặng Bắc
SVTH: Lý Tuấn Khanh
1
1
Y
Z
Cơ cấu cơ khí tác động bằng điện
Đầu cuối chỗ rẽ, bộ lọc, bộ cân bằng, bộ hạn chế, chỗ rẽ đầu cuối.
Con số nhận dạng trong khối ký hiệu nhận dạng đoạn thứ hai, vò trí dữ liệu
thứ nhất và thứ hai được xác đònh theo bảng sau.
Núm điều khiển
Loại hạng mục Ký hiệu
Công tắc
điều
khiển
khác
Mở Đóng
Máy cắt bìa thông thường
Máy cắt thứ nhất
Máy cắt thứ hai
Hệ thống 1 thanh góp
Dao cách ly thanh góp
Dao cách ly thứ hai

Q6 Q7
Q70
Q71…Q74
Q75…Q79
Q8
Q81
Q82
Q9

Q91

S 0
S01
S02

S1
S10
S11…S14
S15…S19
S5
S51
S52
S6 S7
S70

S9A

S91A

S 0E
S01E
S02E

S1E
S10E
S11E…S14E
S15E…S19E
S5E
S51E
S52E
S6E S7E
S70E
S71E…S74E
S75E…S79E
S8E
S81E
S82E
S9E

S91E

HUTECH


T1 đến 4
T11 đến 14
T21 đến 24
T31 đến 34
T41 đến 44

T90
T91
T92

T51 đến 59
T15 đến 19
T25 đến 29
T35 đến 39
T45 đến 49
Con số nhận dạng mục đích của các bộ phận phụ trợ trong khối ký hiệu
“nhận dạng” đoạn thứ hai, vò trí dữ liệu kiểu số thứ nhất, thứ hai và thứ ba được
xác đònh theo bảng sau:
Các nhóm ba con số quy đònh:
100 đến 199
200 đến 299
300 đến 399
Dòch vụ trạm
Điều khiển
Bảo vệ
HUTECH
Chương 2 GVHD: ThS. Võ Đặng Bắc
SVTH: Lý Tuấn Khanh
1

dạng thiết bò. Thứ tự và ký hiệu đối với các tài liệu mạch khác nhau xác đònh theo
bảng sau:

: A A … N N
Phân đoạn
K
y
ù hiệu đầu
HUTECH
Chương 2 GVHD: ThS. Võ Đặng Bắc
SVTH: Lý Tuấn Khanh
1
4

Các tài liệu chỉ nguyên lý hoạt động: sơ đồ một pha, sơ đồ nguyên lý

Khối ký hiệu
1
Trong khung
văn bản
2
Ở nơi giao diện
(đường biên hệ
thống và vò trí)
3
Trực tiếp ở ký
hiệu (thiết bò,
thiết bò tổ hợp)
= Hệ thống
:

- Nhận dạng
O x x
: Đầu cuối

x
X Cần viết khối ký hiệu ở đây, nếu chúng tương tựu phần chung ở vò trí
cao hơn
O Cần viết khối ký hiệu ở đây, nếu chúng có được khả năng áp dụng
trong toàn bộ sơ đồ
: Cần viết khối ký hiệu cho thiết bò ở đây. Ở đây không cần đưa khối ký
hiệu vào