Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

55
BKHCN VKHTL Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VIỆN KHOA HỌC THUỶ LỢI 171 Tây Sơn - Đống Đa - Nội Báo cáo chuyên đề Đề tài: HỢP TÁC NGHIÊN cứu PHÁT TRIỂN Tổ MÁY THỦY ĐIỆN NHỎ HỆ THỐNG Tự ĐỘNG HÓA CHO TRẠM THỦY ĐIỆN Nội dung: BÁO CÁO KẾT QUẢ VỀ CÔNG NGHỆ ĐL - ĐK - TĐH QUA CÁC CHUYÊN ĐI HỌC TẬP TẠI TRUNG QUỐC Ths. Nguyễn Việt Nội, 12-2004

Transcript of Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

Page 1: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

BKHCN VKHTL

Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VIỆN KHOA HỌC THUỶ LỢI 171 Tây Sơn - Đống Đa - Hà Nội

Báo cáo chuyên đề Đề tài:HỢP TÁC NGHIÊN cứu PHÁT TRIỂN Tổ MÁY THỦY ĐIỆN NHỎ

VÀ HỆ THỐNG Tự ĐỘNG HÓA CHO TRẠM THỦY ĐIỆN

Nội dung: BÁO CÁO KẾT QUẢ VỀ CÔNG NGHỆ ĐL - ĐK - TĐH

QUA CÁC CHUYÊN ĐI HỌC TẬP TẠI TRUNG QUỐC

Ths. Nguyễn Vũ Việt

Hà Nội, 12-2004

Page 2: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

MỤC LỤC

ĩ. MỤC ĐÍCH CỦA CÁC CHUYÊN HỌC TẬP TẠI TRƯNG Qưốc............ 1

II. CÔNG NGHỆ ĐO LƯỜNG ĐIỂU KHIỂN power base - HRC............ 1ILL Tổng quan về kỹ thuật...........................................................................................3

IL 1.1. Cấu hình hệ thống................................................................................5

II. 1.2. Truyền thông hộ thống....................................................................... 6II.2 Điều khiển cục bộ, giao diện hiển thị đồ hoạ GDI-20.............................7

IL3. TCM-30 Module điều khiển tuabin-TCM30..............................................7

II.3.1 Giới thiệu............................................................................................. 8

II.3.2 . Chức năng.......................................................................................... 8

II.4. Module EXP-30......................................................................................................15

II.4.1. Các LED và cầu đấu của module EXP-30..................................... 15

IL4. 2. Đặc điểm.......................................................................................... 17

IL5. HPU-11 và HPU-12............... .............................................................................. 18

II.5.1 . Giới thiệu......................................................................................... 18

II.5.2 . Mô tả chức năng.............................................................................20

IL5.3. Các đặc tính.......................................................................................20

n.6. HPƯ 40......................................................................................... 21

IL6.1. Giới thiệu........................................................................................... 21

II.6.2 . Mô tả chức nâng..............................................................................23

II.6.3 . Các đặc tính.....................................................................................23II.7. Module GPM-40. Module bảo vệ máy phát..........................................24

II.7.1. Giới thiệu.......................................................................................... 24

IL7.2. Tóm tắt các bảo vệ............................................................................ 25

IL7.3. Các cầu đấu và các đèn Led của module GPM-40........................ 26

ĨI.7.4. Các đặc tính........................................................................................29

II.8. TPM-40 module: Module bảo vệ máy biến áp.....................................30

ĨL8.1.GÌỚÌ thiệu........................................................................................... 30

II.8.2. Tóm tắt các chức năng bảo vệ........................................................31

Page 3: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

II.8.3. Các cầu đấu và các đèn Led của module TPM-40.......................33

IL8.4. Các đặc tính....................................................................................... 35IL9. WRT -20 Bộ xử lý tín hiệu nguồn nước...................................................37

IL9.1. Các đặc điểm của WRT-20..............................................................37

II.9.2 . Các đạc tính.....................................................................................38

11.10. Các cảm biến mực nước..................................................................................38

II .10.1. WLS-10........................................... 38

IL10.2. WLS-11............................................................................................ 39

II. 10.3. Các đặc điểm của bộ WLS-10/11..................... 41

II. 10.4. Các đặc tính................................................................................. 41

11.11. LSE-10 và LCM-10....................................................................................... 42

II. 11.1. Giới thiệu........................................................................................42

II. 11.2. Mô tả chức năng............................................................................ 42

II. 11.3. Thông số......................................................................................... 43

III. CÔNG NGHỆ ĐL ĐIỂU KHIỂN do HRC chuyển giao...................... 48

HI.l. Công nghệ điểu khiển tự động các trạm điện áp thấp.................... 48

III. 1.1. Áp dụng hệ thống cho trạm thủy điện cụ thể...............................49

III. 1.2. Nguyên lý của hệ thống điều khiển và giám sát.................... 49

III.1.3. Mô tà các thiết bị chính của hệ thống:......................................... 50

III.2.5. Danh mục và giá các thiết bị của hê thống....................................51

HI.2. Công nghệ tự động các trạm điện áp cao (SDJK2000 - HRC).... 52

Page 4: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

I. MỤC ĐÍCH CỦA CÁC CHUYẾN HỌC TẬP TẠI TRUNG QUỐC.Theo nội dung đề tài, ban chủ nhiệm đã cử cán bộ sang học tập và tham

quan tại Trung Quốc thành 2 đợt với các nội dung:+ Thu thập thông tin công nghệ phát triển thủy điện.+ Trao đổi, học tập phương pháp xây dựng hệ thống đo lường, điều

khiển, giám sát tự động cho nhà máy thủy điện.+ Nghiên cứu hệ thống điều khiển tự động cho các tổ máy điện áp cao,

điện áp thấp.+ Chuẩn bị phòng thí nghiệm và dụng cụ cho việc nghiên cứu thử

nghiệm.4 - Trao đổi nghiên cứu phần mềm tự động hoá cho trạm thủy điện.+ Ký hợp đồng mua thiết bị.+ Ký biên bản ghi nhớ cung trao đổi hợp tác nghiên cứu hệ thống.Để thực hiện các nhiệm vụ trên, từ ngày 10 đến ngày 20 tháng 10 năm

2002, nhóm học tập đã sang Hàng Châu - Trung Quốc cùng kết hợp với Trung tâm thuỷ điện nhỏ châu Á Thái Bình Dương (HRC). Hai bên cùng tham quan 1 số trạm thuỷ điện và trao đổi về hệ thống HRC - Power base, kết quả công nghệ như sau:

II. CÔNG NGHỆ ĐO LƯỜNG ĐIỂU KHIỂN power base - HRC.HRC cùng với hãng Power base (Canada) kết hợp nghiên cứu, chuyến

giao công nghệ và đã lắp đặt, chạy thành công ở rất nhiều trạm ngoài hiện trường, nhóm thực hiện đề tài đã cùng HRC nghiên cứu và tổng kết công nghệ đo lường - điều khiển - tự động hoá theo các module tích hợp của Power base.

1

Page 5: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

Đoàn cán bộ Trung tâm thuỷ điện tham quan trạm thủy điện theo công nghệ

Power base - HRC

2

Page 6: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

Điều tốc điện tử, thuỷ lực theo công nghệ Power base - HRC

ILL Tổng quan về kỹ thuật

Giới thiệu về Powerbase flatformPowerbase flatform cho phép một quy trình điều khiển toàn bộ, giám

sát và bảo vệ hệ thống từ vấn đề dẫn nước cho tới đi dây. Thông thường

3

Page 7: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

Powerbase flatform được thiết kế cho các trạm từ cỡ nhỏ cho tới trung bình hay là các trạm có công suất < 20MW. Powerbase flatform có cấu trúc là các khối module riêng rẽ nên việc điều khiển và bảo vệ rất mềm dẻo và linh hoạt.

Hình ỉỉ.l. Chì tiết cách lắp đặt 1 hệ thống Powerbase điển hình.

4

Page 8: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

Powerbase: so với các hãng cùng chung lĩnh vực việc nghiên cứu thì cấu hình của Powerbase flatform có giá thành thấp hơn, phù hợp với các hệ thống cỡ vừa và nhỏ (so với các sử dụng phương thức điều khiển truyền thống PLC và các cần có sự kết hợp điều khiển bộ phận không đồng bộ về hãng sản X-Uất), với việc sử dụng Powerbase làm cho việc tích hợp hệ thống hết sức đơn giản và khả năng tự động lập trình của phần mềm hướng dẫn thiết lập hệ thống. Do vậy, ta phải phát triển phần mềm cho hệ thống sử dụng PLC tiết kiệm kinh phí của khối điều khiển.

II .1.1. Cấu hình hệ thống.

Phần mềm hướng dẫn thiết lập hệ thống có thể được thiết lập từ những cấu hình cho các trạm nhỏ nhất cho tới các cấu hình dành cho trạm lớn hơn (nâng cấp từ trạm nhỏ). Tuỳ theo yêu cầu của việc sử dụng hệ thống.

Bảng II. 1 liệt kê các thiết bị và phần mềm cơ sở cho 1 hệ thống cấu hình thấp nhất cùng với các module và thiết bị cần thiết khác được tích hợp trong hệ thống để cung cấp các chức năng điều khiển và bảo vệ hoàn chỉnh cho hệ thống. Thông qua việc tra bảng có thể tra được các tài liệu liên quan trình bầy về các thiết bị.

Bảng II. 1. Cấu hình hệ thống PowerbasePhần mềm/

thiết bịMô tả Bất buộc Tuỳ

chọnGDI “20 Phần điều khiển cục bộ cho Powerbase V -TCM - 30/TCM - 40

Bộ điều khiển tua bị/ máy phát, điều khiển điều tốc tuabin/ máy phát

V -

EXP-30 Mở rộng I/O cho TCM-30 /TCM - 40 - VHPƯ- 11 Hệ thống diều chỉnh thuỷ lực của cửa

van- V

HPƯ - 12 Cặp hệ thống điều khiển thuỷ lực - V2HPU-40 Hệ thống thuỷ lực cho điều khiển cửa

van/ cánh hướng- V3

GPM-40 Bảo vệ đường dây và thiết bị máy phát - VTPM - 40 Bảo vệ trạm biến áp - VWRT-20 và WLS “ 10/11

Thiết bị biến đổi đầu ra của cảm biến mức nước. Bus optocom chính/ cảm biến mức nước.

V -

LSE-10,LCM-10

Bộ mã hoá tuyến tính trục cửa van / cảm biến vị trí.Bộ mã hoá tuyến tính trục/ thiết bị

V

5

Page 9: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

chuyển đổi lối ra cảm biêh vị tríATD-20 Bộ quay số điện thoại tự động dùng để

thông báo sự cô' từ xa hoặc các thông tin nghi vâh

- V

ACC - 007 Thiết bị cảm biêh tốc độ trục tua bin. V -ACC-016 Mã hoá từ trường trục cửa van - VMáy tính cá nhân

1 máy tính để chạy phần mềm thiết lập Powerbase và phần mềm SCADA. 1 máy được lắp tại vị trí vận hành cho hệ thống sử dụng phần mềm ProSCADA

V

Hướng dẫn thiết lập (chạy trên PC)

Hướng dẫn thiết lập các thông số vận hành của hệ thống Powerbase Platform

V —

ProSCADA (chạy trên PC)

Điều khiển từ xa (hoặc cục bộ) cho Powerbase platform

V

Bus hệ thống optocom

Môi trường tryền thông của thiết bị Globlal Powerbase Platform

V -

IL1 .2. Truyền thông hệ thống.

Truyền thông thông qua các bus optocom: bus hệ thống và bus-toàn cầu- Bus hệ thống: trong hệ thống Powerbase platforrm bắt buộc phải sử

dụng bus hệ thống dùng để truyền thông GDI - 20 với module và module với module. Bus hệ thống nối liền các module và GDI - 20 dùng để điều khiển và bảo vệ tua bin / máy phát. Bus hệ thống được lắp đặt như một vòng RS 485 hoặc theo cấu hình line hở.

- Bus Global: việc sử dụng bus này hay không là tuỳ chọn. Tuy nhiên với các cấu hình sử dụng các thiết bị Global Powerbase để truyền dữ liệu giữa các bộ tua bin/ Máy phát thì bắt buộc phải sử dụng bus Global. Các thiết bị Global bao gồm các sensơ mực nước (WLS - 10/11) và bộ quay số tự động (ATD - 20)

Bus Global thường được sử dụng trong các trạm có điều khiển SCADA, bảo vệ máy biến áp hoặc bảo vệ nhiều tua bin.

6

Page 10: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

II.2 Điêu khiển cục bộ, giao diện hiển thị đồ hoạ GDI-20

Đây là phần điều khiển tại chỗ của hệ thống Power base. Thiết bị này được dùng để ưuyền thông và hiển thị thông tin từ các module với nhau trong hệ thống với tuabin/máy phát

Thiết bị tập hợp dữ liệu từ tất cả các module Power base, sau đó hiển thị các thông tin về đo đạc, bảo vệ và vận hành. Với việc sử dụng GDI-20 bạn có thể trình diễn, giám sát, điều khiển tất cả mọi mặt của hệ thống.

GDI-20 thường được lắp ngay trên của của tủ điều khiển, với các đặc điểm như sau:

Dễ sử dụng, có menu để truy nhập tới tất cả các module PB bên trong hệ tuabin/máy phát

■ Panel hiển thị tinh thể lỏng sáng, ký tự dễ đọc và các biểu tượng sinh động

Các nút chuyển mạch đều được bảo vệ khỏi bị nước, bụi và các chất gây ô nhiễm khác

Bus truyền thông điện áp cao, cáp quang để nối các module PB bên trong tủ chuyển mạch đơn

Hình ỈỈ.2, Module hiển thị GDỈ 20

IL3. TCM-30 Module điều khiển tuabin-TCM30.

Đây là khối module đa chức năng và là phần quan trọng nhất trong hệ thống Powerbase. Powerbase đưa ra 2 bộ điều khiển tuabin khác nhau TCM- 30 và TCM-40. Trong phần này trình bày về TCM-30.

7

Page 11: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

n.3.1 Giới thiệu

TCM-30 là một bộ điều khiển toàn bộ, cho các hệ Tua bin/ máy phát, hỗ trợ các điều khiển lối ra và giám sát (lối vào) cho thiết bị Powerbase và thiết bị ngoại vi nối với nó. TCM-30 có các chức năng và đặc điểm như sau:

Toàn bộ các loại Tua bin/ máy phát (đồng bộ, cảm ứng và dị bộ)Với tuabin Kaplan có bàn CAM được xác định bởi người sử dụng (kéo/thả)Điều khiển kích từ tuần tự start/stop theo hệ thống điều khiểnĐiều khiển mực nước đỉnh tự độngTrực tiếp hoặc gián tiếp điều khiển secvo áp lực cao hoặc thấp (HPƯ-11 dùng để điều khiển đơn lẻ)TCM sử dụng phương pháp điều chế độ rộng xung của giá trị con thoi

đóng/mở thuỷ lực nhằm điều chỉnh tốc độ và công suất. Cấu hình này làm việc kém tối ưu cho các tổ máy <4MW

TCM-30 điều khiển thông qua dòng thông tin trạng thái, khi thoả mãn các điều kiện vận hành cho Tua bin/ máy phát nó mới quyết định việc điều khiển. TCM -30 làm viộc trong các chế độ củng cố, mỗi chế độ có khả nãng trình diễn điều khiển cụ thể và giám sát.

Bạn có thể thiết lập các thông số vận hành cho TCM-30 và các thiết bị đấu nối với nó bằng cách sử dụng chức năng tự động lập trình của Setup- Guide. Với khả năng đặc biệt của phần mềm Setup-Guide bạn có thể chỉ thiết lập các thông số vận hành có các đặc tính của Tua bin/ máy phát và các thiết bị nối với nó.

Để tăng cường khả năng giám sát nhà trạm, phần mở rộng của I/O của TCM-30 bằng cách dùng module mở rộng (EXP-30). Để biết thêm chi tiết về EXP-30.

. IL3.2. Chức năng.

TCM-30 vận hành bằng cách dùng GDI hoặc điều khiển ProSCADA (chương 4.1). Khi hệ thống hoạt động độc lập, TCM-30 làm việc ở trạng thái chờ (standby), đợi một lệnh khởi động tự động hoặc khởi động nhân công. Khi hệ thống khởi động, TCM-30 chuyển tới các chế độ vận hành khác nhau. Mỗi khi chuyển từ chế độ này sang chế độ khác phải qua một số thao tác và phải đạt được một số các điều kiện. Các điều kiện này sẽ được mô tả cụ thể trong các thông số vận hành cho các module và các thiết bị được đấu nối

Khi đã chuyển tới các chế độ vận hành, TCM-30 gửi các tín hiệu điều khiển (output) tới các thiết bị nối với nó và giám sát các lối vào từ các thiết bị

8

Page 12: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

nối với nó, sau đó so sánh lối vào với các thông số vận hành đã được cấu hình cho thiết bị. Nếu lối vào đó không thoả mãn các điều kiện, TCM-30 sẽ xuất ra một cảnh báo hoặc là shutdown hệ thống. TCM-30 tiếp nhận các tín hiệu input từ Powerbase và các thiết bị ngoại vi nối với đầu vào tương tự và đầu vào số, các rơle trên mặt của module. Đồng thời nó cũng tiếp nhận các đầu vào từ các thiết bị Powerbase nối với các bus Global và bus hệ thống. Ví dụ: nó tiếp nhận cảnh bảo và các lối vào từ EXP-30 và xử lý đầu vào đó

Các chế độ vận hành: TCM-30 làm việc trong nhiều chê' độ khác, trình diễn các điều khiển và giám sát riêng cho từng chế độ. Các chế độ làm việc của TCM-30 bao gồm:

Các chế độ vận hành bên trongCác chế độ điều khiển (có thể thay đổi chế độ điều khiển khi hệ thống

đang ở trong chế độ vận hành Online)Bảng II.2. Các chế độ vận hành

Chế độ vận hành bên trong

TCM

Mô tả

Chờ TCM đang offline và sẵn sàng đợi lệnh Start. Cầu dao MP hở, cửa van đóngTCM khởi đông theo trình tự dưới các điều kiện sau:+ Nút START được nhấn (trên GDI)+ Lệnh Start được phát bằng Proscada+ Sau khi Reclose- Restart mới được bắt đầu tuần tự.+ Mức đỉnh đạt tới mức khởi động tự động (chỉ ở chế độ tự động)Các thông số giám sát trong chế độ chờ là:+ Phát hiện quá tốc+ Tình trạng của HPƯ/11 hoặc khối thuỷ lực khác được nối TCM-30 ở trong chế độ chờ cho tới khi có lênh Start

Tiền khởi động TCM-30 thực hiện một chuỗi lệnh theo chương trình của Setup-Guide trước khi khởi động. Ví dụ phải mở và xác định được rằng cửa bảo dưỡng nước đã mở trước khi khởi động

Khởi động TCM-30 thực hiện chuỗi lệnh để kết nối hệ thống Online. TCM-30 ở chế đô khởi động cho đến khi cầu dao máy phát đóng và hệ thôhg đạt trạng thái Online

Online Khi Online, hệ thống đang vận hành online và cầu dao chính đang đóng

9

Page 13: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

IL3.3 Miêu tả trình tự khởi động/dừng của TCM-30

Các LED của module TCM-30 và các đầu nối

Khi khởi động hệ thống, chế độ điều khiển mặc định là manual, để chuyển từ Manual (các cửa) và auto (đỉnh) dùng nút chuyển khi mà TCM-30 đang trong chế độ vận hành OnlineChế độ điều khiển manualNút Manual trên GDI được chọn và đèn LED này sáng còn đèn LED ở nút HeadLevel tắt. Hệ thôhg giữ nguyên vị trí cửa van như lúc thiết lập ban đầu (khi cấu hình hệ thống) Chế động điều khiển tự động AutoNút HeadLevel được chọn và đèn LED ở nút này sáng còn đèn LED ở nút Manual tắt. hệ thống giữ nguyên mức đỉnh như thiết, lập ban đầu cho các thông số mức bảo dưỡng

Thao tác dừng Dừng mềm: TCM đang đặt chương trình dừng mềm cho tua binDừng khẩn cấp: do van hãm mở làm hệ thống thủy lực chậm dần. Tua bin dừng ngay khi các giới hạn do lưu lượng đường ống giảm, lưu lượng thủy lực (được giới hạn bởi thiết lập điều khiển lưu lượng thủy lực-nước)

Dừng TCM-30 offline

Fk/HJfc l.ur

Hình II. 3. Module TCM-30

10

Page 14: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

Bảng IL3. Các đèn LED ở mặt trước của TCM-30

Mô tả Chức năng

Power On Có nguồn Led màu xanh, không có nguồn thì LED không sáng

Sentry Khi đang lập trình:+ Sáng màu đỏ: dữ liệu đang được download xuống TCM- 30+ Sáng màu xanh: Dữ liệu được trút toàn bộ xuống TCM-30 Khi vận hành bình thường+ Sáng đỏ: Lỗi bên trong TCM-30+ Sáng xanh: Vân hành bình thường

Tx Data Nhấp nháy vàng: TCM-30 đang truyền dữ liệuChập chờn, lúc nhấp nháy, lúc không, sáng liên tục hoặc không sáng thì việc đấu nối bus Optocom lỗi, hoặc module nào đó trong hệ thống bị hỏng

Rx Data Nhấp nháy vàng: TCM-30 đang nhận dữ liệuChập chờn, lúc nhấp nháy, lúc không, sáng liên tục hoặc không sáng chứng tỏ việc đấu nối bị lỗi hoặc module nào đó trong hệ thống bị hỏng

HydraulicOK Sáng xanh: van hãm đã đóngSync. Các máy phát đồng bộ

+ sáng xanh: máy phát được hòa với lưới và relay đồng bộ đóng.Máy phát cảm ứng+ Sáng xanh là On tại mọi thời điểm

Online Xanh: cầu dao đóng và máy phát được nối tới Bus mạngReclose On Xanh: Nút reclose trên GDI đã được nhấn và cờ "restart

turbine affter a trip condition" được thiết lậpPower On Có nguồn tới Hydraulic Driver Board của TCMCH1-CH8 Mỗi kênh có thể được nối tới 1 rơle hoặc van bên trong 1

HPU. Sáng vàng là kênh đó được kích họat. Mỗi một van của HPU đều có thể viết lên khoảng trống (khoảng trống dùng để viết chức năng của mỗi một van HPU)

Alarm Active 1 điều kiện tự động một hệ thống, van hãm bị mở ra

11

Page 15: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

Bảng U.4. Các cầu đấu ở phía bên trái của TCM-30Mô tả Chức năng

Bộ hiển thị cấu hình tiếp điểm khô (Drycontact)

Xác định điểm nào cho nguồn 240/120V.

Cầu dao chỉnh Output chanell5/J18)

Dùng cho mở rộng, không nối

Đóng cầu dao chính (Output chanel 14/J20)

Vận hành cầu dao máy phát hoặc tiếp điểm. Rơle này có thể điều khiển trực tiếp một tiếo điểm vì nó chỉ hở khi máy phát Online (đóng tới khi máy phát Online)

Rơle kích từ On/off, Output chanel 13/114

Các máy phát đồng bộ4- Không sử dụng rơỉe này khi điều khiển lối ra kích từ đựoc cấu hình cho các lối ra liên tục.Continuous ouput+ Khi thông số điều khiển lối ra kích từ được cấu hình cho các lối ra xung. Rơle được cấp xung trong 2s nếu tốc độ tuabin, tốc độ được cấu hình cho thông số khởi động kích từCác máy phát cảm ứngRơle này đóng mở một tiếp điểm để hiệu chỉnh hệ số công suất và được kích họat 5s sau đó khi cầu dao máy phát đóng mở đồng thời do cầu dao máy phát hở

Phanh off, output chanel 11/J6

Role được kích hoạt khi role breaker On hở và khi tốc độ tua bin =0

Van hãm On/bộ đc ESD, output chanel 10/J7

Tiếp điểm này được nối tới van hãm của HPƯ- 11/12. Việc mở van hãm làm cho 1 ESD ngay lập tức đóng cửa lấy nước bằng áp suất thủy lực trực tiếp.Nút ấn dừng khản cấp, (thường đóng) được nối (nối tiếp) vào rơle. Nút dừng khẩn cấp sẽ làm cho van hãm mở ra và dừng toàn bộ hệ thống thủy lực- tua bin ESD. Đối với các hệ thống có bộ điều chỉnh, tiếp điểm này phát một tín hiệu lệnh ESD tới bộ điều chỉnh. Đó là một xung lối ra 5s, tiếp điểm thường mở

Làm mát nước dự phòng, output chanel

Có hệ thống làm mát dự phòng. Cuộn solenoid làm mát chính được nối vào kênh đầu ra 8/J21. Trong

12

Page 16: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

9/J8 trường hợp cổng chính là giắc cấm nhiều chân, nước để điều khiển lưu lượng tự động tràn lên cuộn solenoid làm mát

User trip#l/shear pin, kênh 15/J21

Nếu có các thông số lắp đặt chốt an toàn, Phát hiện một shear pin hỏng trên tuabin. TCM-30 hiển thị một shear pin broken trên GDI-20 chứ không phải là user trip#lNếu các thông số lắp đặt shearpin không có, Lối vào này có thể được nối tới thiết bị ngoại vi để tạo ra một ESD trong trường hợp điều khiển không tác động

User trip#2/lỗi bộ điều khiển, kênh đầu vào 14/J22

Hệ thống không có bộ điều khiển: lối vào này có thể được nối tới một thiết bị ngoại vi cấp tín hiệu cho bộ TCM-30 để tạo ra 1 ESD trong trường hợp có tác độngHệ thống có bộ điều khiển: khi được kích hoạt, lối vào này cấp tín hiệu lỗi bên trong khối điều khiển. Lối này tạo nên một điều kiện cảnh bảo không làm ngưng tuabin

Sai lệch bộ làm mát, kênh 13/J23

- - -. - . ... . -

Phát hiện một bộ lọc kín trong hệ thống làm mát nước. Bộ sai lệch làm mát đo áp suất chênh lệch qua thiết bị bộ lọc. Khi lối vào này được kích hoạt, bộ GDI-20 And/or bộ điều khiển Proscada hiển thị thông tin cảnh báo "COOLING FILTER"

Cầu dao chính đóng, kênh 11, J30

Khi lối vào này được kích hoạt, cầu dao máy phát đóng lại đưa vào tổ máy online

Optocom, RS485, bus hệ thống

Các đầu nối này chuyển đổi dữ liệu giữa các module Powerbase và GDI-20. Bus Optocom này là loại RS-485 và được cách điện

Bảng II.5. Các cầu đấu ở mặt bên phải của TCM-30Mô tả Chức năng

Dry contact configuration indicator

Nhãn dùng để phân biệt lối vào là điện áp 240V hay 120V.

Mở cánh hướng/khởi động bộ điều khiển, kênh đầu ra 1/J1

Hệ thống không điều khiển: làm cho cơ cấu cánh hướng dịch chuyển tới vị trí FINE. Tuabin Francis 2 bánh dùng tín hiệu lối ra này để mở bộ thứ hai của các cửa. Tín hiệu lối ra này không sử dụng cho các máy điều khiển độc lập.

13

Page 17: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

Hệ thống có điều khiển: cấp điều kiện START tới bộ điều khiển. Đó là một xung 5s lối ra thường mở.

Đóng cánh hướng/dừng bộ điều khiển, kênh ra 2/J2

Hệ thống không điều khiển: Đưa cơ cấu cánh hướng về vị trí COARSE. Tuabin Fracis dùng lối ra này để đóng bộ thứ 2 của cửa.Hệ thống có điều khiển: cấp các điều kiện STOP cho bộ điều khiển, là xung 5s lối ra thường mở (hở) ■

Mở cửa/bộ điều khiển nâng điểm đặt, kênh ra 3/J3

Hệ thống không điều khiển: đưa cơ cấu cửa về vị trí OPENHệ thống có điều khiển: Cấp tín hiệu điều kiện nâng điểm đặt tới bộ điều khiển khi người sử dụng ấn nút mở cửa trên GDI làm tiếp điểm này đóng lại cho tới khi nút ấn được nhả ra

Đóng cửa/bộ điều khiển hạ thấp điểm đặt, kênh ra 4/J4

Hê thống không điều khiển: đưa cơ cấu về vị trí CLOSEHệ thống điều khiển: cấp tín hiệu điều kiện hạ thấp điểm đặt tới bộ điều khiển (như trên)

Phanh, kênh đầu ra 5/J5. Các hệ thống chỉ có phanh

Không dùng rơle này nếu như không có các thông số lắp đặt phanh máy phát,Khi có các thông số lắp đặt phanh máy phát thì rơle này chỉ hoạt động khi TCM-30 ở chế độ STOPPING, tốc độ tuabin đạt tới một giá trị cho trước của thông số kích hoạt phanh, Rơle nhả khi tốc độ tuabin =0

Mở WMG, kênh ra 6/J6, hệ thống có động cơ vận hành butterfly hoặc các tổ máy chỉ có các cửa chính

Mở/đóng động cơ vân hành WMG. WMG được kích họat phụ thuộc các thông số được lập trình bằng setup guide

Làm mát bằng nước chính, kênh ra 8/J21

Vận hành van solenoid làm mát bằng nước. Nó được nối tới van đầu tiên. Nếu có hai van trong hệ thống thì tiếp điểm relay dùng để vận hành van thứ 2 bằng kênh ra 9.J8 (phía bên trái của TCM)

Kiểm tra đổng bộ J7/J8, các loại máy phát đồng bộ

Rơle kiểm tra đồng bộ có thể dùng để cấp một góc pha < ±20° với một sai lệch điện áp ±10%, tổng thời gian - IsHai lối vào này vào VT (J7) dùng để đo điện áp và pha khi hở mạch cầu dao lưới còn VT máy phát nối với cầu dao máy phát.

14

Page 18: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

khi các lối vào VT trên các cầu đấu J7 đạt tới các thông số về góc pha thì relay J8 đóng lại - việc hoà đã được thực hiện .

IL4. Module EXP-30

Module mở rộng (EXP-30) nhằm tăng năng lực điều khiển cho module điều khiển tua bin do có các đầu vào/ ra do người dùng quy định (bằng cách lập ưình) sử dụng cho việc đấu nối tới các thiết bị không được JCM điều khiển trực tiếp. Ví dụ: thiết bị sử dụng để giám sát nhiệt độ, độ rung MP và tràn có thể được nối tới EXP-30

Dùng chương trình lập ưình tự đổng của Setup Guide để cấu hình module 30 và dùng các thông số vận hành I/O các thiết bị điều khiển cảnh báo, ngừng mềm, ngừng khẩn cấp rất đơn giản và nhanh gọn.

II.4.1. Các LED và cầu đấu của module EXP-30

Phần này mô tả đặc tính vật lý của module EXP-30

Hình n. 4. Module EXP-30

15

Page 19: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

Bảng IL6. Mô tả các đèn LED trên module EXP-30Mô tả Chức năng

Power ON ON: xanh OFF: không sángTrạng thái Status Đỏ: Lỗi phần cứng của EXP-30, cần phải thay module

khác Không sáng: các trường hợp khácTX Data Nhấp nháy vàng: EXP-30 đang truyền dữ liệu

Không sáng: các trường hợp khácRX Data Nhấp nháy vàng: EXP-30 đang nhận dữ liệu

Không sáng: các trường hợp khácerror Đỏ: có cảnh báo ở một kênh lối vào tương tự

Không sáng: các trường hợp khácAlarm Đỏ: có cảnh báo ở một kênh lối vào tương tự

Không sáng: các trường hợp khácTrip Đỏ: đóng khẩn cấp hoặc không thực hiện kiểm tra đầu

vàoKhông sáng: các trường hợp khác

Power + 15V Xanh: Điện áp cấp là +15VKhông sáng: không có điên áp +15V

Power + 12 V Xanh: Điện áp cấp là +12VKhông sáng: không có điện áp +12V

Bảng II. 7. Cáu đấu ở phía bên trái của module EXP-30Mô tả Chức năng

Cầu đấu nối vào cấp nguồn 11

Dùng để cấp nguồn từ bên ngoài. Xem bảng 1.5.4 để biết thêm chi tiết

Các đầu vào số(Kênh 1/J2 - Kênh 16/J17 Kênh 17/J20 - Kênh 24/J27)

Dùng để đấu nối các thiết bị bên ngoài hệ thống Powerbase - Không chịu sự điều khiển của JCM-30/40

4-20mA các đầu vào tương tự (Kênh 1/J56 - Kênh 3/J58)

Dùng để đấu nối các thiết bị bên ngoài hệ thống Powerbase ” Không chịu sự điều khiển của JCM-30/40

Sentry Relay (J54) Dùng để nối EXP-30 với các module khác trong hệ thống Powerbas. Sử dụng trong trường hợp ESD - ngắt khẩn cấp liên quan tới toàn bộ các module trong hệ thống. Mắc nối tiếp với van hãm thuỷ lực hoặc nút ấn ngừng khẩn cấp

Bộ hiển thị cấu hình điện áp lối vào tiếp điểm khô

Phân biệt đầu vào điện áp 120V/240V

16

Page 20: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

Bảng IL8. Cầu đấu ở phía bên phải của module EXP-30Mô tả Chức năng

Đầu vào số(Kênh 1/J1 - Kênh 16/J16)

Dùng để đấu nối các thiết bị bên ngoài hệ thống Powerbase - Không chịu sự điều khiển của JCM-30/40

đầu vào tương tự 4-20mA (J17-J18)

Dùng để đấu nối các thiết bị bên ngoài hệ thống Powerbase - Không chịu sự điểu khiển của JCM-30/40

Phân biệt điện áp cho tiếp điểm khô

Điện áp vào tiếp điểm đó là 120V hay 240V.

II.4.2. Đặc điểm.

Phần này mô tả đặc tính vật lý, môi trường làm việc và các thông số điện của module EXP-30

Bảng II. 9. Liệt kê đặc tính vật lý, môi trường làm việcMô tả Chức năng

Điện áp cung cấp 100VAC đến 240VAC, 50/60HZ hoặc 110VDC đến 340VDC

Trọng lượng Nhỏ hơn 5kg (nhỏ hơn 13,31bs)Nhiệt độ vân hành -10°C đến 30°C (14°F đến 122°F), nhiệt độ môi

trườngGiới hạn nhiệt độ -20°C đến 75°c (4°F đến 167°F),Độ ẩm 0 đến 95%, không đông đạcChứng nhận Chuẩn IEEE, 37.91 - 1985

Bảng II. 10. Đặc tính điện của module EXP-30Mô tả Đặc tính

Điện áp cung cấp 100VAC đến 240VAC, 50/60HZ hoặc110VDC đến 340VDC

Dòng cung cấp 0,4A-AC/DCTiêu chuẩn IEC 801 và CISPRllvà 14Cách dịch/ truyền thông

- Cao cáp giao diện RS 485 giữa các module - 1500VAC cách điện giữa bus và module - Tất cả các mạch logic đều ở mức thấp

Các lối vào tương tự Ba đầu vào ngoài, 4mA đêh 20mA, 8 bit. ĐấtCác lối ra tương tự Ba đầu vào ngoài, 4mA đến 20mA, 8 bit. ĐấtĐầu vào số - 24, cách điện, các lối vào nhúng dưới nước

17

Page 21: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

- Điện áp 120V/240V (có thể thay đổi tại trạm. Xem 2.4 - 2.4.2 để biết thêm chi tiết)- 240V đặt: 200VAC đến 260VAC/ 200VDC đến260VDC- 120V đặt: 100VAC đến 130VAC/ 100VDC đến130VDC

Đầu ra số - 16 tiếp điểm, các relay SPST- 16A, 230VAC/30VDC (điên trở)- 8A, 230VAC/30VDC (cảm ứng)- Điện áp lớn nhất: 380VAC, 125VDC

II.5. HPU-11 và HPU-12

Powerbase có hai loại HPU dành cho các hệ thống tua bin không sử dụng điều tốc (non-governing): HPƯ-11 và HPU-12.

II.5.1. Giới thiệu

Giàn năng lượng HPƯ-11 và HPƯ-12 là các hệ thống phân phối áp suất cao để thay thế cho nhiều cách mắc nối ống mềm của các hệ thống điều khiển của đập thuỷ lực loại nhỏ thông thường đã có từ trước, đã được rút giảm theo thống kê về độ rò rỉ của các dòng chắn.

HPƯ-11 và HPƯ-12 rất dễ dàng lắp đạt, được dùng nhiều ống dẫn để nối HPU đêh bộ TCM - 30. Một trạm công suất điện một hoặc ba pha có thể nối một cách trực tiếp hoặc qua một bộ đầu nối nhanh. Cửa đập loại nhỏ ống nối thuỷ lực mềm đều được nối trực tiếp với các cửa nhánh có áp suất cao dễ tiếp cận từ bên ngoài khung của Giàn nàng lượng.

Giàn nãng lượng HPU-11 và HPU-12 được điều khiển bằng thuỷ lực cho cách điều khiển riêng một tua bin hay hai tua bin hoặc theo thứ tự lần lượt. Nhũng Giàn năng lượng này cung cấp áp suất cao và có lưu lượng tiềm tàng. Mỗi tổ máy gồm có một hoặc hai bình ác qui dung tích 9,6 lít/ mỗi bình để dự phòng có áp suất dùng trong tình hình khẩn cấp.

Giàn năng lượng HPU-11 và HPU-12 có những đặc trưng thêm vào sau đây và những chức nãng sau:

Cửa tự động tắt khi có sự cố đóng kín bình tích áp chứa khí Nitrogen (một hoặc hai bình X 9,6 lít)Thùng chứa dầu có dung tích 37,8 lít dùng loại dầu không độc để đề phòng làm ô nhiễm môi trườngCác bình tích áp khí Nitrogen để tự động tắt khi có sự cố.Điều khiển dòng chảy để đóng khẩri cấp

18

Page 22: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

Dò tìm phát hiện ra độ dò áp suất hoặc các sai lệch khác về áp suấtPhát hiện ra áp suất thấp một cách khẩn cấpDò tìm độ bẩn, ô nhiễm của dầu thuỷ lực và lọc dầu bằng độ báo dầu nhìn thấy đượcĐiều khiển secvô mô tơ bằng bộ thay đổi tốc độ - mềm, các van điều khiển PWMĐóng khẩn cấp khi có sự có ở các cửa đậpGiàn hoặc giá đỡ tổ dầu áp lực HPU (HPƯ= Hydraulic Power Unit) và khay chắn dầuCó phanh hãm kiểu đĩa bất kỳ nào

Figure I.S-I: HPU-Í 1’12 CdBipoi>?nls

Hình ỈỈ.5. Các bộ phận của Giàn năng lượng HPU-ỉl và HPU-12.

19

Page 23: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

ỈL5.2. Mô tả chức năng

Khi hệ thống khởi động, bô TCM-30 truyền tín hiệu đêh HPU-11 và HPU-12 để mở các cửa đập nhỏ (cửa điều tiết đập) HPU-11 và HPU-12 đẩy dầu có áp suất vào trong xy lanh thuỷ lực đẩy cần pit tông và mở cửa đập điều tiết.

Bộ LSE-10 hoặc ACC-016 được đặt trên xy lanh thuỷ lực đặt vị trí cửa đập điều tiết đặt vào bộ TCM-30 ( đối với LSE-10 đựơc đưa tín hiệu đến TCM-30 để được cấp qua bộ LCM-10). Bộ TCM-10 giám sát đầu vào và so sánh chúng để kết hợp các thông số vận hành hệ thống. Nếu đường vào không chấp nhận (gặp) các điều khiển của các thông số vận hành, bộ TCM-40 dùng đầu vào để tính toán theo yêu cầu cùa cửa điều tiết điều chỉnh để có các điều kiện của các thông số vận hành. Rồi sau đó TCM-30 truyền tín hiệu đêh bộ HPU-11 và HPU-12 để điều chỉnh (đóng, mở) cửa điều tiết một cách phù hợp.

II.5.3. Các đặc tính

Phần này cung cấp các đặc tính về vật lý, môi trường và điện của HPU- 11 và HPU-12.Bảng II. 11. Những đặc điểm kỹ thuật về vật lý và môi trường của HPƯ-11 và

HPƯ-12.Diễn giải Đặc điểm kỹ thuật

Kích thước Dài X Rộng X Cao = 914,4 X 762 X 406,4 (mm) tương đương với (36 X 30 X 16) (inch) chỉ tính vỏ

Trọng lượng (khô) 115kg (253,51bs)Nhiệt độ làm việc -10°C đêh 50ũC (14°F đến 122°F) môi trường xung

quanh tủNhiệt độ tích lưu lại -20°C đến 75°c (4°F đến 167°F)Độ ẩm Độ ẩm từ 0 đêrí 95% không ngưng tụ hơi nước

(cung cấp không khí khô)Loại cấp bơm thuỷ lực Theo vị trí riêng. Tham khảo phụ lục B HPU-11 và

HPƯ-12 và HPU-40. Danh mục thông tin về sớmDung tích bình chứa dầu theo tiêu chuẩn

37,8 lít, loại dầu đã được lọc. Dầu Shell Tellus- 32 hoặc tương đương

Bảng 11.12. Những đặc điểm kỹ thuật về điện của HPƯ-11 và HPU-12.Diễn giải Đạc điểm kỹ thuậtDòng điện cung cấp Theo vị trí riêng. Tham khảo phụ lục B HPƯ-11 và

HPU-12 và HPU-40. Danh mục thông tin về cấp năng

20

Page 24: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

lượngTruyền thông Tiếp xúc khô ráo, đấu song song điện giữa HPƯ-11 và

HPU-12 và TCM-30. Xem kiểu TCM-30 I/O. Sơ đồ ở phụ lục c. Sơ đồ mẫu điển hình cho TCM-30. Cấu trúc cơ bản

II.6. HPU 40

Có ba loại HPU: HPƯ-11, HPU-12 và HPU-40. Nó thường được dùng cho các hệ thống tua bin cánh cố định. Còn HPU-40 lại được dùng cho các hệ thống tua bin có điều tốc. HPU-40 cho phép hiệu suất cao, tiện lợi gần giống với các hệ thống điều khiển cửa lấy nước truyền thống.

ỈL6.1. Giới thiệu

HPU-40 kết hợp với TCM-40 và ACC-016 để điều khiển các hoạt động của xy lanh đóng/ mở cửa lấy nước vào tua bin. Thiết bị HPU-40 bao gồm TCM-40, và điều kiện thuỷ lực tự kích được điều hành bằng TCM-40 theo phương thức PID.

Vối loại HPƯ, TCM này cùng với hệ thống thuỷ lực + trục (encoder) cho phép điều khiển lối ra MP nhanh và chính xác dựa vào các thông sô' vận hành ta thiết lập cấu hình sử dụng và chế độ điều khiển (cửa, áp suất, đỉnh nước) để tiến hành khởi động hệ thống

HPƯ-40 có các đặc tính và chức năng khác nhau- Bình nitơ dự phòng (1 hoặc 2 bình X 9,61)- 37,81 dầu dự trữ (tốt nhất sử dụng loại dầu không độc hại để tránh

làm ô nhiễm môi trường)- Điều khiển lưu lượng bằng ESD- Cảm biến lỗi áp suất- Cảm biến sự nhiễm bẩncủa dầu lọc bằng bộ chỉ thị tinh vi- Tốc độ đóng cửa có thể bán điều khiển (field-adjustable)- Phanh đĩa- HPU stand và containment tray

21

Page 25: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

Figure 1.7-1: HPU-40 Components

Figure 1.7’2: HPU-+Ũ Integrated Manifold Components

Hình ỈỈ.6. Các thành phần của HPV-4Q

HPD: khi chụp ảnh này thiết bị chưa được lắpCabinet light: đèn chiếu sáng tủPump motor: động cơ bơmUniversal power supply: điện áp cung cấp

22

Page 26: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

Oil fiter with contamination: lọc dầu nhiễm bẩnPressure gauge: đồng hồ áp suất1 1.6,2. Mô tả chức năng.

Khi hệ thống khởi động, bộ TCM-40 truyền tín hiệu đến HPƯ-40 để mở các cửa đập nhỏ (cửa điều tiết đập) HPƯ-40 đẩy dầu có áp suất vào trong xy lanh thuỷ lực đẩy cần pit tông và mở cửa đập điều tiết.

Bộ LSE-10 hoặc ACC-016 được đặt trên xy lanh thuỷ lực đặt vị trí cửa đập điều tiết đạt vào bộ TCM-40 (đối với LSE-10 đựơc đưa tín hiệu đến TCM-30 để được cấp qua bộ LCM-10). Bộ TCM-10 giám sát đầu vào và so sánh chúng để kết hợp các thông sô' vận hành hệ thống. Nếu đường vào không chấp nhân (gặp) các điều khiển của các thông số vận hành, bộ TCM-40 dùng đầu vào để tính toán theo yêu cầu của cửa điều tiết điều chỉnh để có các điều kiện của các thông số vận hành. Rồi sau đó TCM-40 truyền tín hiệu đêrí bộ HPU-40 để điều chỉnh (đóng, mở) cừa điều tiết một cách phù hợp.

Iỉ.6.3. Các đặc tính

Bảng 11.12. Những đặc điểm kỹ thuật về vật lý và môi trường của HPƯ-40.Mô tả Đặc điểm

Kích thước Dài X Rộng X Cao = 914,4 X 762 X 406,4 (mm) tương đương với (36 X 30 X 16) (inch) chỉ tính vó

Trọng lượng (khô) 115kg (253,51bs)Nhiệt độ làm việc -10°C đến 50°C (14°F đến 122°F) môi trường

xung quanh tủNhiệt độ tích lưu lại -20°C đến 75°c (4°F đến 167°F)Độ ẩm Độ ẩm từ 0 đến 95% không ngưng tụ hơi nước

( cung cấp không khí khô)Loại cấp bơm thuỷ lực Theo vị trí riêng. Tham khảo phụ lục B HPƯ-11

và HPƯ-12 và HPU-40. Danh mục thông tin về sớm

Dung tích bình chứa dầu theo tiêu chuẩn

37,8 lít, loại dầu đã được lọc. Dầu Shell Tellus- 32 hoặc tương đương

Bảng ĨI■ 13. Những đặc điểm kỹ thuật về điện của HPU 40Mô tả Đặc điểm

Dòng điện cung cấp Theo vị trí riêng. Tham khảo phụ lục B HPƯ-11 và HPU-12 và HPU-40. Danh mục thông tin về cấp năng lượng

Truyền thông Tiếp xúc khô ráo, đấu song song điện giữa

23

Page 27: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

HPƯ-11 và HPƯ-12 và TCM-40. Xem kiểu TCM-40 I/O. Sơ đồ ở phụ lục c. Sơ đồ mẫu điển hình cho TCM-40. Cấu trúc cơ bản

IL7. Module GPM-40. Module bảo vệ máy phát

GPM-40 có chức năng của rơ le bảo vệ với tốc độ nhanh nhằm đảm bảo cho đường dây và các thiết bị MP. Các chức nãng bảo vệ này được thiết kế phục vụ cho các hệ thống 3 pha, công suất 0 đến 15MVA, tuân theo tiêu chuẩn:

-IEEE-C37.102- 1995-Các tiêu chuẩn lECcho EMC, môi trường và kiểm tra chức năng bảo vệ11.7.1. Giới thiệu.

GPM-40 giám sát liên tục và gián đoạn điện áp (4 kênh), dòng (8 kênh) và các lối vào tần số. 10 kênh cho việc nhận tín hiệu từ sensơ đo nhiệt độ, 4 lối vào cảnh báo của người sử dụng và 4 lối vào ngắt cho người sử dụng đạt. Việc thiết lập các lối vào cho module GPM-40 được thực hiện bằng phần mềm theo cuốn Setup Guide 1 điểm đặt cố định, rơ le điều khiển đồng bộ hỗ trợ cho rơ le có thể lập trình được TCM. GPM còn có khả năng điều khiển đóng nhả rơ le bảo vệ nối cứng (dry contact). Các hệ thống báo lỗi/ trạng thái được truyền tới GDI-20 và bán kính ProSCADA liên tục khi rơle đang hoạt động.

GPM-40 không cho phép đóng lại cầu dao nếu như các thông số bảo vệ và bộ định thời gian đóng lại nằm trong dải cho phép. Nó còn cho phép ngắt / nhả rơ le của từng chức năng bảo vệ.

Một rơ le ngắt nhiệt “ SSD nhằm ưu tiên ngắt tải làm hở cầu dao. Chức năng này được sử dụng với các nguyên tắc RTD và tránh cho ổ bi, dầu không bị quá nhiệt và đảm bảo khi đầy tải không bị quá nóng

GPM-40 có chức năng giám sát và bảo vệ thời gian thực hiện như sau:- Điện áp RMS (ba pha)- Dòng RMD (pha và sai lệch)- Dòng trung tính (thấp/trung bình và trở kháng cao)- Dòng kích/ tuỳ chọn - optional (1 kênh)- Hiển thị KW, KVA, KVAr- Đo đặc năng lượng không - revenue (thu nhập)- Tần số- Hệ số công suất- Công suất phản kháng

24

Page 28: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

- Cảnh báo nhiệt độ và ngắt / nhả (10 kênh)- Các lối vào bảo vệ của người sử dụng (4 kênh bảo vệ, 4 kênh ngắt)- Bảo vệ liên tục và gián đoạn- Cao điểm đặt quá thấp- Rơ le kiểm tra đồng bô- Rơ le ngắt hoặc nhả- Giám sát watchdog dự phòng- Rơ le nhiệt ngừng mềmII.7.2. Tóm tắt các bảo vệ

GPM-40 hỗ trợ cho các chức năng bảo vệ sau. Các chức năng bảo vệ và cách lắp đặt trong hệ thống sẽ được đưa ra ở hình IL7.

Các ký hiệu được mô tả trong hình- 64R: lỗi trạm đất Rotor- 59: điểm quá điện áp- 27: điểm thấp áp- 50BF: hỏng cầu dao - không có tác động nữa- 59N: thời gian xác định điện áp điểm trung tính của Stator- 50N: dòng điểm trung tính của Stator- 27NT: tác hại thứ 3 điểm trung tính của Stator" 87G: Dòng sai lệch Stator - Biến áp- 21: trở kháng thấp- 40: khoảng cách từ thấp- 60: cân bằng điện áp - Imbalance- Điện quá dòng: 50: liên tục- Quá dòng phụ trợ liên tục: 50: gián đoạn 51- 51 và 51T: gián đoạn- 46: thời gian xác định dòng của chu kỳ âm- 810: quá tốc- 81U: thấp tốc- 32: công suất phản kháng- Kiểm tra vòng quay pha- Kiểm tra điểm o

25

Page 29: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

Fiyuis 1,8-1: Typical Application oí GPM-40 Pioỉactive Relaying Functions

Hình ỈL7. Sơ đồ bảo vệ của module GPM 40.11.7,3. Các cầu đấu và các đèn Led của module GPM-40

Phần này trình bày đặc tính vật lý của module GPM-40Firjisi.i 1.^2 5PM-Ỉ0 Ursiuh

Hình ỈL8: các đèn LED GPM 40.

26

Page 30: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

Bảng 11.13. Mô tả các đèn LED của GPM-40Mô tả Chức năng

Power On Có nguồn: xanh; mất nguồn: không sángSentry -Đang nạp chương trình

Sáng đỏ: Dữ liệu đang được đổ xuống GPM-40Sáng xanh: Dữ liệu đã được xuống GPM-40-Hoạt đông bình thườngSáng đỏ: GPM-40 đang được reset lạiSáng xanh: GPM-40 đang vận hành bình thường

TX Data -Nhấp nháy vàng: GPM-40 đang truyền dữ liệu-Chập chờn, tắt, sáng: Đấu nối bus Optocom lỗi hoặc module nào đó trên hệ thống bị hỏng

RX Data -Nhấp nháy vàng: GPM-40 đang nhận dữ liệu-Chập chờn, tắt, sáng: Đấu nối bus Optocom lỗi hoặc module nào đó trên hệ thống bị hỏng

VmatchCác MD đồng bộ có rơ le kiểm tra đồng bộ bên trong

-Sáng xanh khi hở cầu dao do rơle kiểm tra đổng bộ đo điện áp MD và mạng sai lệch nhau 5%-Khi cầu dao đóng, đèn LED vẫn sáng xanh nếu vẫntiếp tục lệch 5%-LED không sáng nếu khác 5% và cầu dao giữ ở trạng thái hở

Đồng bộ -Các MD đồng bộSáng xanh: MD được hoà với lưới và rơ le kiểm tra đồng bộ đóngCác MD cảm ứng: LED không sáng

Cầu dao đóng Sáng xanh: GPM-40 nhận thấy các điều kiện đóng cầu dao được thoả mãn và rơ le cho phép bảo vệ đang active (đã đóng)

RTD Soft Trip Chỉ ra rằng RTD đạt được điểm đặt ngắt của nó, rơ le ngắt mềm RTD phát tín hiệu để TCM hiển thị 1 SSD. 1 SSD ngắt tải để tổ máy đạt tốc độ không tải/ nhẹ tải nhằm tăng công suất mở cầu dao, do đó ngăn chặn được tình trạng quá nhiệt ở ổ bi, dầu và khi ngắt đầy đủ

Ngắt cầu dao Chứng tỏ lệch ESD đã xuất hiệnRTD power On Nguồn cung cấp cho RTD trên module đã cóRTD trip 1-4 Khi lối vào ngắt active thì đèn sáng đỏRTD Alamr 1-4 Khi lối vào cảnh báo active thỉ đèn sáng vàng

27

Page 31: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

Bảng 11.14. Các cầu đấu phía bên trái của GPM-40Mô tả Chức năng

Hiển thị cấu hình nối cứng Phân biệt rắc cắm cho điện áp 120V/240VJ1L: Đầu cấp nguồn Cấp nguồn từ bên ngoàiBus CTsJlL:Pha A, J2L: B, J3L:C

Đấu nối cho các CTs của các đầu nối máy phát

Stator end CTsJ3L: Pha A, J4L: Pha B, J5L:PhaC

Đấu nối cho điểm trung tính của máy phát, dùng để bảo vệ sai lệch cho máy phát

J5L: Stator Newtral CT Đấu vào dòng trung tính statorAuxCT: J5L Đấu vào dòng auxiliaryVTs: J7L Nối sao hoặc nối delta cho 3 pha A, B , cJ8L: phát hiện đất trung tính của Rotor

Phát hiện đất Rotor

Synchro Relay:J9L Rơ le kiểm tra đồng bộ của GPM-40 (thường hở). Đóng máy khi phát hoà với bus

Bus hệ thống Optocom (J10R: đầu vào, JI 1R: đầu ra)

Dùng để đấu nối vào/ ra với bus optocom - truyền thông với các md khác trong các hệ thống Powerbase

Rơ le cho phép bảo vệ: J18L Rơ le này đóng khi thử nghiệm bảo vệ đóng sẵn cầu dao và đạt được độ ổn định. Rơ le này được nối thường để cho phép ngắt / nhả cầu dao

J19L: lối vào trạng thái cầu dao

Cấp các trạng thái của cầu dao (đóng/ mở). Nối với các cầu dao khác.

Bảng II. 15. Mô tả các cầu đấu phía bên phải của GPM-40Mô tả Chức năng

Hiển thị cấu hình nối cứng Phân biệt rắc cắm cho điện áp 120V/240VJ12L: Đầu cấp nguồn Cấp nguồn từ bên ngoàiUser Trip 1-4 (J18L đến J20R) Dùng để nối các thiết bị bên ngoài. Khi

các đầu vào này đang active đến lệnh ESD xuất hiện

User Alarm 1-4 (J25L đến J28L)

Dùng để nối các thiết bị bên ngoài. Khi các đầu vào này đang active đến tổn tại một điều kiện cảnh báo

RTDs (Kênh lối vào J/J1R đến Các đầu vào RTD từ 1 đến 10

28

Page 32: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

1O/J1OR)Ngắt cầu dao: J34R Khi lối ra này active đến GPM-40 gửi tín

hiệu mở cầu dao chínhRTD Soft Trip (J33R) Khi lối ra này active đến 1 lệnh SSD xuất

hiện

II.7.4. Các đặc tính.

Bảng 11.16: Các đặc tính vật lý và môi trường của module GPM-40Mô tả Chức năng

Kích thướcTrọng lượng Nhỏ hơn 5kg (nhỏ hơn 13,31bs)Nhiệt độ vân hành -I0°C đến 30°C (14°F đến 122°F), nhiệt độ khí

quyểnGiới hạn nhiệt độ -20°C đến 75°c (4°F đến 167°F),Độ ẩm 0 đêh 95%, không đông đặcChứng nhận Chuẩn IEEE, 37.91 - 1985 và thử nghiệm môi

trường theo yêu cầu của IEC

Bảng 11.17: Các đặc tính điện của module GPM-40Mó tả Đặc tính

Điện áp cung cấp 100VAC đến 240VAC, 50/60HZ hoặc110VDC đến 340VDC

Dòng cung cấp 0.4A-AC/DCCác cấp bảo vệ EMC

Tuân theo European EMC Directive 1997 bao gổm radiated conducted và immunity theo EMC và các lớp điện (ĨEC 801 và CISPR 11 và 14)

Cách điên/ truyền thông

- Điện áp cao, giao diện truyền thông optotor song hướng RS 485- Bên trong module: bus hệ thống optotor- Bên trong máy phát/ switch gear: bus global optotor- Cách điện giữa bus và module là 15000V- Tất cả các mạch logic đều ở mức thấp

Đầu Vào điện áp - 120V đật: 100VAC đêh 130VAC/hoặcl00VDC đến 130VDC- 240V đặt: 200VAC đến 260VAC hoặc 200VDC đến 260VDC

Quá áp Giới hạn 175V cho cảm biến/ Tính toánDòng Max:8AQuá tải 13A liên tục, 130A ưong 1 giây

29

Page 33: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

Bảo vệ ngoài cho người sử dụng

Rơ le SPST, thường mở, 277VAC/30VDC -10A

Các rơ le điểu khiển

Nối cứng từ “C”, 277VAC/30VDC -10A

Bảng 11.18. Đặc tính giám sát của module GPM-40Mô tả Sai lệch Dải

Điện áp 1% 0V-> 15000VDòng 1% 0A^ 9999AHệ số áp suất 0,05% +0,6—> -0,6Tần số 0,5% 30Hz-> 100HzCông suất hữu công (KW) ‘ 1,5% 0mW—>100mWCông suất vô công (KVar) 1,5% Om Var—> 100m V arCông suất biểu kiến (KVA) 1,5% 0m V 100m V ACảm biến T° RTD 2% 0°C-» 200°CĐịnh thời gian ngắt điểm đặt 1 chu kỳ 9999chu kỳ

II.8. TPM-40 module: Module bảo vệ máy biến áp

TPM-40 có chức năng của rơ le bảo vệ với tốc độ nhanh nhằm đảm bảo cho đường dây và các thiết bị MP. Các chức năng bảo vệ này được thiết kế phục vụ cho các hệ thống 3 pha, công suất 0 đêh 15MVA, tuân theo tiêu chuẩn:

- IEEE-C37.102- 1995-Các tiêu chuẩn IEC cho EMC, môi trường và kiểm tra chức năng bảo vệ

ỈL8.1. Giới thiệu

TPM-40 giám sát liên tục hoặc gián đoạn các đầu vào điện áp (4 kênh), dòng điện (8 kênh) và tần số, 10 kênh dành cho cảm biến nhiệt độ, 4 đầu vào cảnh báo do cho người sử dụng đặt, 4 đầu vào ngắt/ nhả do người sử dụng đặt. Các điểm đặt cho các đầu vào khác nhau trên các module TPM-40 có thể được cấu hình bằng lập trình theo cuốn Setup Guide, 1 điểm được đặt cố định rơle kiểm tra đồng bộ nhằm hỗ trợ cho rơ le có thể lập trình được của TPM. TMP cho phép điều khiển không hoặc có rơ le bảo vệ nối cứng. Các thông số báo lỗi / Trạng thái liên tục được truyền tới GDI-20 và bàn điều khiển ProSCADA khi các rơ le active

Khi tất cả các thông số bảo vệ và bộ định thời gian đóng lại không nằm trong dải xác định cho trước của chúng thì TPM-40 không cho phép đóng lại cầu dao. TPM-40 cũng cho phép ngắt / nhả rơ le cho từng chức năng bảo vệ. 1

30

Page 34: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

rơ le nhiệt SSD được dùng để ngắt tải nhằm làm hở cầu dao. Chức nâng này cùng với các ngắt RTD nhằm bảo vệ sự quá nhiệt ổ bi, dầu và trong tình trạng máy chạy đầy tải.

TPM-40 cho phép bảo vệ và giám sát thời gian thực sau:- RMS điện áp (3 pha)- RMS dòng điện (pha và sai lệch)- Dòng trung tính (thấp, cao trở kháng đất)- Dòng kích- Hiển thị KW, KVA, KVAr- Đo đặc năng lượng không - revenue- Tần số- Hệ số công suất- Công suất phản kháng- Cảnh báo nhiệt độ và ngắt / nhả (10 kênh)- Các lối vào bảo vệ của người sử dụng ( 4 kênh bảo vệ, 4 kênh ngắt)- Bảo vệ liên tục và gián đoạn- Cao điểm đặt quá thấp- Rơ le kiểm tra đồng bộ- Rơ le ngắt hoặc nhả- Giám sát watchdog dự phòng- Rơ le nhiệt ngừng mềmỉ 1.8.2. Tóm tắt các chức nâng bảo vệ

T PM-40 hỗ trợ cho các chức năng bảo vệ sau. Các chức năng bảo vệ và cách lắp đặt trong hệ thống sẽ được đưa ra ở hình IL8

Các ký hiệu được mô tả trong hình- 64R: lỗi trạm đất Rotor- 59: điểm quá điện áp- 27: điểm thấp áp- 50BF: hỏng cầu dao - không có tác động nữa- 59N: thời gian xác định điện áp điểm trung tính của Stator- 5ON: dòng điểm trung tính của Stator- 27NT: tác hại thứ 3 điểm trung tính của Stator- 87G: Dòng sai lệch Stator - Biến áp- 21: trở kháng thấp- 40: khoảng cách từ thấp- 60: cân bằng điện áp - Imbalance

31

Page 35: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

Figure 1.5-1: Typical Application of TPM-40 Protective Relaying Functions

Hình ĨL8. Các chức nâng bảo vệ và cách lắp đặt TPM 40.Điện quá dòng: 50: liên tụcQuá dòng phụ trợ liên tục: 50: gián đoạn 5151 và 51T: gián đoạn46: thời gian xác định dòng của chu kỳ âm810: quá tốc81U: thấp tốc32: công suất phản khángKiểm tra vòng quay phaKiểm tra điểm o

32

Page 36: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

ỈI.8.3. Cấc cẩu đấu và các đèn Led của module TPM-40

Fiyute 1.0-2: TPM-40 Module

Hình ỈL9: Module TPM-40

Bảng 11-19. Mô tả các đèn LED của TPM-40Mô tả Chức năng

Power On Có nguồn: xanh; mất nguồn: không sángSentry -Đang lập trình

Sáng đỏ: Dữ liệu đang được đổ xuống TPM-40Sáng xanh: Dữ liệu đã được xuống GPM-40 đã xong-Hoạt động bình thườngSáng đỏ: có 1 lỗi bên trong TPM-40Sáng xanh: TPM-40 online

TX Data -Nhấp nháy vàng: TPM-40 đang truyển dữ liệu-Không sáng, sáng liên tục: Đấu nối bus Optocom lỗi hoặc 1 module nào đó trên bus hệ

33

Page 37: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

thống bị lỗiRX Data -Nhấp nháy vàng: TPM-40 đang nhận dữ liệu

-Chập chờn, tắt, sáng: Đấu nối bus Optocom lỗi hoặc module nào đó trên hệ thống bị hỏng

VmatchCác MD đồng bộ có rơ le kiểm tra đổng bộ bên trong

-Sáng xanh khi hở cầu dao do rơle kiểm ưa đồng bộ: việc đo điện áp giữa phía hạ thế và mạng sai lệch nhau ±10%-LED vẫn sáng xanh khi việc đo điện áp kiểm tra đồng bộ sai lệch nhau ±10% và cầu dao đóng lại-LED không sáng nếu khác ±10% và cầu dao giữ ở trạng thái hở

Đổng bộ Sáng xanh: Biến áp đồng bộ với lưới và rơ le kiểm tra đồng bộ đã đóng lại

Cầu dao đóng Cầu dao đã đóng và tổ máy onlineRTD Soft Trip RTD đã tiến tới điểm đặt ngắt của nó, rơ le ngắt

mềm RTD phát tín hiệu để TCM hiển thị 1 SSD. 1 SSD ngắt tải để tổ máy đạt tốc độ không tải/ nhẹ tải nhằm tăng công suất mở cầu dao, do đó ngăn chặn được tình trạng quá nhiệt ở ổ bi, dầu và khi đầy tải

Ngắt cầu dao Chứng tỏ lệch ESD đã xuất hiệnRTD power On Nguồn cung cấp cho RTD trên module TPM-40

đã cóRTD trip 1-4 Khi lối vào ngắt active thì đèn sáng đỏRTD Alamr 1-4 Khi lối vào cảnh báo active thỉ đèn sáng vàng

Bảng 11.20. Mô tả các cẩu đấu phía bên trái của TPM-40Mô tả Chức năng

Hiển thị cấu hình nối cứng Phân biệt giắc cắm cho điện áp 120V/240V

J1L: nguồn vào Cấp nguồn từ bên ngoàiBus CTsJ1L: Pha A, J2L: B, J3L:C

Đấu tới phía hạ áp của TCs máy biến áp được dùng để bảo vệ sai lệch cho máy biến áp

Stator end CTsJ3L: Pha A, J4L: Pha B, J5L:PhaC

Nối với phía hạ áp của TCs máy biến áp được dùng để bảo vệ sai lệch cho máy biến áp

J5L: Stator Newtral CT Đấu vào dòng trung tính biến ápJ5L: AuxCT Đấu vào dòng phụ trợ auxiliary

34

Page 38: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

J7L :VTs Đấu vào biến áp cho 3 pha A, B , c (nối sao hoặc nối delta)

J8L: Phát hiện đất cho máy biến ápJ9L: Rơ le đồng bộ Rơ le kiểm tra đồng bộ của TPM-40

(thường hở). Đóng máy biến áp hoà với bus

Bus hệ thống Optocom (J1OR: đầu vào, J11R: đầu ra)

Cho phép đấu nối vào/ ra với bus optocom - phục vụ truyền thông giữa tất cả các module của Powerbase

J18L :Rơ le cho phép bảo vệ Rơ le này đóng khi thử nghiệm bảo vệ đóng sẩn cầu dao và đạt được độ ổn định. Rơ le này được nối thường để thực hiện nhiệm vụ đóng / mở cầu dao

J19L: lối vào trạng thái cầu dao Cấp trạng thái của cầu dao (đóng/ mở). Nối tới các tiếp điểm của cầu dao.

Bảng 11.21. Mô tả các cầu đấu phíá bên phải của TPM-40Mô tả Chức năng

Hiển thị cấu hình nối cứng Phân biệt rắc cắm cho điện áp 120V/240V Xem phần 2.4 - 2.4.2 để biết thêm chi tiết

J12L: Đầu cấp nguồn Cấp nguồn từ bên ngoài (bảng 1.8.5)User Trip 1-4 (J18L đến J20R)

Dùng để nối các thiết bị bên ngoài. Khi các đầu vào này đang active đêh lệnh ESD xuất hiện

User Alarm 1-4 (J25L đến J28L)

Dùng để nối các thiết bị bên ngoài. Khi các đầu vào này đang active đến tồn tại một điều kiện cảnh báo

RTDs (Kênh lối vào J/J1R đến 10/J10R)

Các đầu vào RTD từ 1 đến 10

Ngắt cầu dao: J34R Khi lối ra này active đến TPM-40 gửi tín hiệu mở cầu dao chính

RTD Soft Trip (J33R) Khi lối ra này active đến 1 lệnh SSD xuất hiện

ỉ ỉ.8.4. Các đặc tính

Bảng 11.22: liệt kê các đặc tính vật lý của module TPM-40Mô tả Chức năng

Kích thướcTrọng lượng Nhỏ hơn 5kg (nhỏ hơn 13,31bs)

35

Page 39: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

Nhiệt độ vận hành -1O°C đến 30°C (14°F đến 122°F), nhiệt độ khíquyển

Giới hạn nhiệt độ -2ốỏc đến 75°c (4°F đến 167°F),

Độ ẩm 0 đến 95%, không đông đặcChứng nhận Chuẩn IEEE, 37.91 - 1985 và thử nghiệm môi

trường theo yêu cầu của IEC

Bảng 11.23: Liệt kê các đặc tính điện của module TPM-40Mô tả Đặc tính

Điện áp cung cấp

100VAC đến 240VAC, 50/60Hz hoặc 110VDC đến 340VDC

Dòng cung cấp

0,4A-AC/DC

Các cấp bảo vệ EMC

Tuân theo European EMC Directive 1997 bao gồm radiated conducted và immunity theo EMC và các lớp điện (IEC 801 và CISPR 11 và 14)

Cách điện/ truyền thông

- Điện áp cao, giao diện truyền thông optotor song hướng RS 485- Bên trong module: bus hệ thống optotor- Bên trong máy phát/ switch gear: bus global optotor- Cách điện giữa bus và module là 15000V- Tất cả các mạch logic đều ở mức thấp

Đầu vào điện áp

- 120V đạt: lOOVACđến 130VAC/hoặcl00VDC đến 130VDC- 240V đặt: 200VAC đến 260VAC hoặc 200VDC đến 260VDC

Quá áp Giới hạn 175V cho cảm biến/ Tính toánDòng Max: 8 AQuá tải 13A liên tục, 130A trong 1 giâyBảo vệ ngoài cho người sử dụng

Rơ le SPST, thường mở, 277VAC/30VDC-10A

Các rơ le điều khiển

Nối cứng từ “C”, 277VAC/30VDC -10A

36

Page 40: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

Bảng IL24. Đặc tính giám sát cùa module TPM-40Mô tả Sai lệch Dải

Điện áp 1% 0V-> 15000VDòng 1% 0A-+ 9999AHệ số áp suất 0,05% +0,6—> -0,6Tần số 0,5% 30Hz-> 100HzCông suất hữu công (KW) 1,5% 100mWCông suất vô công (KVar) 1,5% lOOmVarCông suất biểu kiến (KVA) 1,5% lOOmVACảm biến nhiệt độ RTD 2% 0°C-> 200°CĐịnh thời gian ngắt điểm đặt 1 chu kỳ 2-> 9999chu kỳ

IL9. WRT -20 Bộ xử lý tín hiệu nguồn nước.

WRT -20 được sử dụng kết hợp với sensơ mực nước WLS -10 hoặc WLS -11 để đo sự thay đổi trong mức nước rồi-truyền dữ liệu mức nước tới giao diện hiện thị đồ hoạ GDI - 20, SCADA và bộ quay số tự động ATD.

WRT -20 nhận dữ liệu áp suất nước từ WLS - 10 / WLS - 11 dưới dạng tín hiệu lối vào tương tự (4 4- 20mA). Tín hiệu này được chuyển thành tín hiệu số rồi được truyền lên bus global optocom tới GDI - 20 SCADA, ATD. Tới bộ GDI dữ liệu sẽ tiếp tục được chuyển ted TCM -30/40 để TCM -30 /40 dựa vào đó để quy định xem các điều kiện có đủ tiêu chuản cho việc vận hành bình thường hay không. Các ngắt và các cảnh báo hệ thống liên quan tới dữ liệu mức nước được thiết lập trên bộ TCM -30 /40. Một bộ WRT20 có thể hỗ trợ cho 02 bộ WLS -10 hoặc 2 bộ WLS -11 để phát hiện các thay đổi mức nước ở phía thượng lưu, lưới chắn rác và phía hạ lưu(WLS -10)

II.9.1. Các đặc điẻm của WRT-20Figure 1,10-1- WRT-2íJ

Hình ĨỈ.Ỉ0. Mô tả bộ WRT-20

37

Page 41: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

I 1.9.2. Các đặc tỉnh

Bảng 11.25: Các đặc tính vật lý và môi trường của module WRT-20Mò tả Đặc điểm

Kích thước TBDTrọng lượng Nhỏ hơn 2kg (nhỏ hơn 51bs)Nhiệt độ vận hành -10°C đến 30°C (14°F đến 122°F), nhiệt độ khí quyểnGiới hạn nhiệt độ -20°C đến 75°c (4°F đến 167°F),Độ ẩm 0 đến 95%, không đông đặc, các mạch được phủ

thích hợp

Bảng IL26: Các đặc tính điện của module WRT-20Mô tả Đặc điểm

Điện áp cung cấp 100VAC đến 240VAC, 50/60Hz hoặc110VDC đến 340VDC

Dòng cung cấp 0,4A - AC/DCCấp bảo vệ EMC Tuân theo European EMC Directive 1997 bao gồm

radiated conducted và immunity theo EMC và các lớp điện (IEC 801 và CISPR 11 và 14) về truyền điện nhanh

Cách điện/ truyền thông

- Điện áp cao, giao diện truyền thông giữa các module là optotor song hướng (RS- 485)- Bên trong module: bus hệ thống optotor- Cách điện giữa bus và module là 15000V- Tất cả các mạch logic đều ở thế đất

n.10. Các cảm biến mực nước.

Powerbase đưa ra hai loại cảm biêh mực nước: WLS10 và WLS11. Phần này trình bày về cả hai loại và các chức năng của chúng trong hệ thống

II.ỈO.Ĩ. WLS-10

WLS-10 là cảm biến được đặt trong nước, có cấu tạo bằng loại thép không rỉ, nó được sử dụng với WRT-20 (bộ truyền nguồn nước) để đo sự thay đổi của nước và sau đó chuyển các dữ liệu mức nước tới bộ GDI, SCADA và ATD.

WLS-10 đo áp suất nước tĩnh dưới sâu và truyền sang tín hiệu lối ra dưới dạng analog, 4-20mA để truyền tới bộ WRT-20. Bộ WRT-20 chuyển tín hiệu đó sang dạng tín hiệu số để chuyển lên bus global optocom tới các bộ phận GDI, SCADA và ATD. Tới bộ GDI, dữ liệu sẽ chuyển tới TCM-30/40. Bộ TCM sẽ dựa vào dữ liệu của GDI truyền tới để nhận biết xem các điều kiện vận hành bình thường có đạt yêu cầu hay không, có cần phải chỉnh lại lối ra

38

Page 42: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

tua bin /MP bằng cách điều chỉnh cửa van và/hoặc vị trí của bánh công tắc hay không. Cách ngắt và cảnh báo hệ thống liên quan tới dữ liệu mực nước được thiết lập bởi bộ TCM-30/40.

Một bộ WRT-20 có thể nối được với 3 bộ WLS-10 để phát hiện sự thay đổi mực nước tại mực thượng lưu, lưới chắn rác và hạ lưu. Hình 1.11.1 mô tả chức năng của WLS-10/WRT-20

Uíe 1.11-1; WLS-1C7WRT-20 Functional Diagram

SCSDA 'SOI AFD

Hình ỈU 1. Sơ đồ chức năng của WLS-10/WRT-20

Diễn giải:Wicket gates fully open: Mở hết cửa lấy nướcWicket gates fully close: Đóng hết cửa lấy nướcHead pond Working pressure Nominal zero level Trashrack DAM

: Thượng lưu: áp suất là việc: Mực 0 bình thường: Lưới chắn rác: Đập

Power Generation Station: Trạm đặt máyTail Race : Hạ lưuỈL10.2. WLS-11

WLS-11 là một sensơ đo mực nước không cần phải đặt dưới mặt nước, nó được sử dụng kết hợp với WRT-20 để đo sự thay đổi trong mực nước, sau đó truyền dữ liệu lên các bộ phận GDI, SCADA và ATD.

39

Page 43: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

WLS-11 được đặt ở bên trong nhà trạm và được nối với đập thông qua 1 ống. WLS-11 đo áp suất nước tĩnh tại 1 vị trí xác định bên dưới mực nước hạ lưu (mức zero bình thường) và bên trong trạm đặt máy. Việc truyền dữ liệu từ WLS-11 đến GDI, SCADA và ATD (tới các module liên quan tới việc sử lý dữ liệu).

WLS-11 đo áp suất nước tĩnh dưới sâu và truyền sang tín hiệu lối ra dưới dạng analog, 4-20mA để truyền tới bộ WRT-20. Bộ WRT-20 chuyển tín hiệu đó sang dạng tín hiệu số để chuyển lên bus global optocom tới các bộ phân GDI, SCADA và ATD. Tới bộ GDI, dữ liệu sẽ chuyển tới TCM-30/40. Bộ TCM sẽ dựa vào dữ liệu của GDI truyền tới để nhận biết xem các điều kiện vận hành bình thường có đạt yêu cầu hay không, có cần phải chỉnh lại lối ra tua bin /MP bằng cách điều chỉnh cửa van và/hoặc vị trí của bánh công tắc hay không. Cách ngắt và cảnh báo hệ thống liên quan tới dữ liệu mực nước được thiết lập bởi bộ TCM-30/40.

Một bộ WRT-20 có thể nối được với 2 bộ WLS-10 để phát hiện sự thay đổi mực nước tại mực thượng lưu, lưới chắn rác và hạ lưu. Hình 1.11.1 mô tả chức năng của WLS-11/WRT-20

Hình IL12. Sơ đồ chức năng của WLS-11/WRT-20Diễn giải:Wicket gates fully open: Mở hết cửa lấy nướcWicket gates fully close: Đóng hết cửa lấy nướcHead pond Working pressure Nominal zero level Trashrack

: Thượng lưu: áp suất là việc: Mực 0 bình thường: Lưới chắn rác

40

Page 44: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

DAM : ĐậpPower Generation Station: Trạm đặt máyTail Race : Hạ lưuIntake pipe :ống dẫn nướcCapillary : LỗChú ý: GDI và ATD được lắp trong nhà đặt máy phát (SACADA có thể

được lắp và cũng có thể không)1L10.3. Các đặc điểm của bộ yVLS-10/11

Piyurệ 1.11-3: WLS-1&'11 Fiilturfts and Coiinecííon to WRT-2'3

WRT-2V

_SEflSCfiS1 t»ì • 73cmí2?ii.Ịo<waiw

rsnợ* ’ i> to rm Ị lw 3 irú

Hình ỈỈ.13, mô tả đặc điểm của WLS-10H1 và cách nối chúng với WRT-20Diễn giải:Water pressure senor: Các sensơ áp suất nướcOperating range : Dải hoạt độnglpsi=73 cm cùa nước

Bảng IL27: Các đặc tính vật lý và môi trường của WLS-10 và WLS-11II.10.4. Các đặc tính

Mô tả Đặc điểm

Kích thước 228,6 X 132,9x290,1 (m3)Trọng lượng Nhỏ hơn 2kg (nhỏ hơn 51bs)Nhiệt độ vận hành -10°C đến 30°C (14°F đến 122°F), nhiệt độ khí

quyểnGiới hạn nhiệt độ -2ố°c đến 75°c (4°F đến 167°F),

Độ ẩm 0 đến 95%, không đông đặc, các mạch được phủ thích hợp

Bảng 11.28: Các đạc tính điện của WLS-10 và WLS-11Mô tả Đặc điểm

Điện áp cung cấp 100VAC đến 240VAC, 50/60HZ hoặc 110VDC đến 340VDC

Dòng cung cấp 0,4A-AC/DC

41

Page 45: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

11.11. LSE-10 và LCM-10

Cấp bảo vệ EMC Tuân theo European EMC Directive 1997 bao gồm radiated conducted và immunity theo EMC và các lớp điện (IEC 801 và CISPR 11 và 14) về truyền điện nhanh

Cách điện/ truyền thông

- Điện áp cao, giao diện truyền thông giữa các module là optotor song hướng (RS- 485)- Bên ưong module: bus hệ thống optotor- Cách điện giữa bus và module là 15000V- Tất cả các mạch logic đều ở thế đất

ỉĩ.ll.L Giới thiệu

LSE-10: bộ mã hoá trục thẳng (tuyến tính) kết hợp với bộ LCM-10 là module điều khiển tuyến tính, để thực hiện nhiệm vụ sau:

- Đo vị trí tuyến tính tức thời của trục thuỷ lực trong khối xy lanh mở cửa lấy nước/ bánh công tác cho tua bin

- Truyền dữ liệu vị trí cửa lấy nước/ bánh công tắc tới TCM-30ĨL1L2. Mô tả chức nâng

Bộ TCM-30 phát tín hiệu mở cửa lấy nước/ bánh công tác tới bộ HPƯ hoặc khối địa chỉ thuỷ lực tương đương. Khi đó HPU/ khối động cơ thuỷ lực ép áp suất dầu thấp vào xy lanh để nâng trục thuỷ lực. Đầu trên của trục được nối với cửa lấy nước/ bánh công tác trong tua bin để tãng độ mở.

LSE-10 là 1 thiết bị đo sử dụng 1 dây thép không rỉ được xoắn thành nhiều vòng để có độ dài thay đổi, điện trở có độ chính xác cao để đo độ dịch chuyển của trục thuỷ lực trong khối cy. Biến trở thay đổi đầu ra điện ưở của nó dựa vào vị trí tương đối của dây đo. LCM-10 biến tín hiệu đầu ra điện trở thành tín hiệu lối ra analog 4-20mA và truyền thẳng tới TCM-30 và TCM-40. TCM-30 và TCM-40 truyền dữ liệu vị trí tới bàn điều khiển GDI-20 và máy tính ProSCADA từ xa.

Figwo 1.12-1; LSE-1G and LCM-10

LSE-10

Hình ỉ ỉ .14: Mô tả hai bộ LSE-ỈO và LCM-ỈO

42

Page 46: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

Bảng 11.29: Thông số vật lý và môi trường của LSE-10 và LCM-10

ỉ LI 1.3. Thông số

Mô tả Đặc điểm

Trọng lượng Nhỏ hơn 2kg (nhỏ hơn 51bs)Nhiệt độ vận hành -10°C đến 30°C (14°F đến 122°F), nhiệt độ khí

quyểnGiới hạn nhiệt độ -2ố°c đến 75°c (4°F đến 167°F),

Độ ẩm 0 đến 95%, không đông đặc

Bảng 11.30: Các thông số điện của LSE-10 và LCM-10Mô tả Đặc điểm

Điện áp cung cấp 100VAC đến 240VAC, 50/60HZ hoặc110VDC đến 340VDC

Dòng cung cấp 0,4A - AC/DCCấp bảo vệ EMC Tuân theo European EMC Directive 1997 bao gồm

radiated conducted và immunity theo EMC và các lớp điện (IEC 801 và CISPR 11 và 14) về truyền điện nhanh

Từ ngày 10 đến 20 tháng 10 năm 2003, để thực hiện các công việc tiếp theo của đề tài, đoàn cán bộ sang học tập và công tác đã sang Hàng Châu, tại đây đoàn đã được giới thiệu và tham quan một số trạm thuỷ điện điển hình do Trung tâm Thuỷ điện Hàng Châu thiết kế và thi công, thăm một số nhà máy sản xuất tua bin, máy phát.

Giới thiệu tình hình phát triển thuỷ điện nhỏ tại Trung quốc

Là một nước hàng đầu về tiềm năng thuỷ điện nhỏ, Trung Quốc ngày càng chú trọng tới vấn đề kỹ thuật, tiến tới tự động hoá hoàn toàn trạm thuỷ điện. Hiện tại Trung Quốc có khoảng 100 nhà máy sản xuất các thiết bị thu ỷ điện nhỏ với các sản phẩm và chủng loại khác nhau.

Năm 2000, Trung Quốc có 43.000 trạm thuỷ điện với tổng công suất lắp đặt 24.850MW. Chiếm 32,4% tổng sản lượng điện, công suất phát hằng năm là 80.000MWh. Dự tính năm 2005 xây dựng thêm 400 trạm, nâng tổng công suất lắp đặt lên tới 39.000MW, chiếm 40% tổng sản lượng điện phát.

Trong chuyến tham quan, đoàn đã được nghe và học tập các tính toán các hạng mục chính của nhà máy thuỷ điện.

1. Tính toán thuỷ năng2. Công trình thuỷ công

43

Page 47: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

Công trình đầu mốiKênh dẫn nước của trạm thuỷ điện nhỏMáng dẫnBể áp lựcĐường ống dẫn nước vào tuabinKết cấu và tính ống dẫn bằng kìm loạiĐường ống bằng bêtông cốt thépNhà máy TĐ: Bố trí, tính toán, kết cấu và ổn định nhà máyTính toán hiệu quả kinh tế, tính chọn đường kính ống, loại

đường ống3. Tuabin thuỷ lực

Các thông số cơ bản:Phân loại tua binCác khái niệm cơ bản và các thông số

Đặc tính tuabinCách tính chọn tuabin:

Thông số cơ bản để tính chọnChọn loại tua bin, số lượng tổ máyChọn các thiết bị phụ trợ khác

4. Thiết bị điệnSơ đồ đấu nối chính: Chọn dung lượng và số lượng máy biến áp

chínhTính toán ngắn mạch:

Ngắn mạch hệ thống điệnNgắn mạch ba phaNgắn mạch hai pha

Chọn thiết bị điện cho loại điện áp cao:Trong chế độ vận hành bình thườngKiểm tra trong điều kiện ngắn mạch, sự cố

Hệ thống kích từ của máy phát đồng bộVai trò của hệ thống kích từCác loại kích từ của máy phát đồng bộHệ thống tự kích

5. úhg dụng công nghệ cao trong trạm thuỷ điện nhỏCơ bản về các công nghệ cao ứng dụng trong trạm thuỷ điện nhỏ ứng dụng:

44

Page 48: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

Hệ thống điều khiển và giám sát trong trạm thuỷ điện nhỏ Điều tốcHệ thống bảo vệ toàn nhà máy Thiết bị đo lường các thông số điện Giám sát nhiệt độ tổ máy...

6. Đánh giá tính kinh tế và tài chính trong việc đầu tư trạm thuỷ điện.

7. Ký hợp đồng mua bán thiết bị, chuyển giao công nghệ, ký biên bản ghi nhớ.

8. Tìm hiểu hệ thống điện áp thấp.Tham quan các trạm Thuỷ điện

1. Trạm thuỷ điên Tinghu, thành phố Shengzhou, tỉnh Zhejiang Dung tích bể tích nước: 2,45 triệu m3, với lưu vực 2.280m2 Đập: đập cao su, cao 4m, dài 200mCông suất lắp đặt 0,5MWx3, cột nước thiết kê' 3,5mTuabin: loại ZT830-LH-205 và ZD830-LH-205, công suất ra

557kW, tốc độ 150 vòng/phútMáy phát: loại SF500-40/2800, công suất 500kW, điện áp 400V,

dòng 902.1 AKích từ: bán điều khiển, điện áp kích từ 117V, dòng kích 241A Điều tốc: loại l,800kg.M, HPƯ-13Trạm được hoà vào lưới tháng 5 năm 2000. Có 12 công nhân vận

hànhSản lượng điện hằng nãm 4.730MWh

2. Trạm thuỷ điện Nanshan, thành phố Shengzhou, tỉnh Zhejiang Dung tích bể tích nước: 103 triệu m3, với lưu vực 109,8km2 Đập: Lòng đập là đất sét, cao 72m, chiều dài 238,5m, rộng 6,5m Công suất lắp đặt 4.8MW, ba tổ máy, cột nước thiết kế 50m Tuabin: loại HLD85-WJ-21, công suất ra l,681.2kW, tốc độ 750

vòng/phútMáy phát: loại SFW1600-8/1430, công suất 1.6MW, điện áp

6.3kVKích từ: điều khiển bằng thyristor, điện áp kích từ 62.9V, dòng

kích 272AĐiều tốc: loại l,800kg.M, HPU-13

45

Page 49: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

Trạm được xây dựng vào năm 1996, được cải tạo lại năm 1999, với tổng đầu tư: 9.85 triệu nhân dân tệ. Có 15 công nhân vận hành

Sản lượng điện hằng năm 12GWh3. Trạm thuỷ điện Caidan, Linhai, tỉnh Zhejiang

Dung tích bể tích nước: 150,000 m3, với lưu vực 62km2Đập: đá, cao 1 Im, chiều dài 52m, rộng 8mCông suất lắp đặt l,260kW, hai tổ máy, cột nước thiết kế 45.54mTuabin: loại HL220-WJ-50A, tốc độ 750 vòng/phútMáy phát: loại SFW990-6, công suất 630kW, điện áp 400kVKích từ: điều khiển bằng thyristor, điện áp kích từ 48V, dòng

kích 172 AĐiều tốc: bằng tay và bằng điệnTrạm được xây dựng vào năm 1992, với tổng đầu tư: 8.2 triệu

nhân dân tệ. Có 12 công nhân vận hànhSản lượng điện hằng năm 3.75triệu kWh

4. Trạm bơm tích nãng Xikou, thành phố Ningbo, tỉnh ZhejiangDung tích bể tích nước trên: 1.03 triệu m3, bể tích nước dưới:

861,000 m3 với lưu vực Ikm2 và 0.42km2Đập: Bê tông cốt thép với lòng là đá, đập trên cao 48.5m, chiều

dài 153.9m, đập dưới cao 44.2m, dài 274mCông suất lắp đặt 80MW, hai tổ máy, cột nước thiết kế 240mBơm nước: được nhập từ Thuỵ sĩMáy phát: nhập của ABB-Thuỵ sĩTrạm bắt đầu xây dựng vào năm 1994, hoàn thành năm 1998, với

tổng đầu tư: 340 triệu nhân dân tệ. Có 24 công nhân vận hành5. Tham quan nhà máy điện hạt nhân6. Tham quan các công ty sản xuất thiết bị điện

Nhà máy sản xuất tua bin và các thiết bị thuỷ lực Kvaemer Hangfa, thành phố Hàng Châu: sản xuất các loại tua bin với công suất từ 0,6MW tới 100MW

Nhà máy sản xuất các thiết bị thuỷ lực: Linhai tỉnh Zejiang công suất nhỏ dưới 2500kW:

Thâm Viện nghiên cứu Thuỷ lợi Nam King

46

Page 50: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

47

Page 51: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

Đoàn cán bộ Viện khoa học thuỷ lợi tham quan trạm thuỷ điện và kỷ hợp đồng mua thiết bỉ tại Hàng Châu Trung Quốc

IH. CÔNG NGHỆ ĐL ĐIÊU KHIỂN DO HRC CHUYỂN GIAO.

IH.1. Cõng nghệ điều khiển tự động các trạm điện áp thấp.

Chức năng của hệ thống.

- Khởi động tổ máy- Dừng tổ máy- Dừng khẩn cấp- Tự động điều chỉnh tần số- Tự động hoà điện- Bảo vệ quá áp- Bảo vệ thấp áp- Bảo vệ quá tốc- Bảo vệ tần số thấp- Bảo vệ quá dòng- Bảo vệ quá tải- Lưu trữ và in ấn dữ liệu

48

Page 52: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

ĩ ỉỉ.1.1. Áp dụng hệ thống cho trạm thủy điện cụ thể.

Trạm thủy điện có công suất 2 X 500kw. Trạm gồm hai tổ máy, một biến áp, điện áp lưới là 10KV. Hệ thống điều khiển có một máy tính làm nhiệm vụ thu thập dữ liệu, điều khiển và bảo vệ, tự động hoá các hệ thống điều khiển và cửa van. Nhiệm vụ chính của máy tính là điều khiển giám sát nhằm quản lý dữ liệu, ngoài ra máy tính còn có thêm khả năng điều khiển mực nước, điện, hệ thống phát hiện độ an toàn của đâp, tự động hoá ...

Ỉ II.1.2. Nguyên lý của hệ thống điều khiển và giám sát.

2.1. Việc điều khiển Trạm thuỷ điện chủ yếu dựa trên máy tính tại phòng điều khiển, thông qua các thiết bị thiết bị ngoại vi và kết nối của các thiết bị này với máy tính. Hệ thống có khả năng vận hành không người điều khiển hoặc chỉ một vài người. Có thể điều khiển trên máy tính và trực tiếp tại LCƯ khi giao tiếp giữa máy tính và LCƯ bị lỗi.

2.2. Hệ thống DZWX (điều khiển tự động các trạm điện áp thấp) có độ tin cậy cao, thời gian làm việc liên tục, thời gian hỏng hóc trên thời gian làm việc đều đúng theo yêu cầu kỹ thuật.

2.3. Hệ thống làm việc hoàn toàn độc lập, có tính khả thi, ứng dụng các công nghệ tiên tiến. Cấu hình thiết bị hệ thống dựa trên máy tính tốc độ cao, ứng dụng hoàn toàn công nghệ mới, đây là hệ thống áp dụng tất cả các công nghệ tiên tiến hiện tại.

2.4. Hệ thống có tính mở giúp cho dễ dàng mở rộng và nâng cấp. Cấu trúc và thiết kế phần mềm trên từng module tạo cho hệ thống có thể lắp được cho nhiều kiểu máy khác nhau bằng cách thay đổi phần mềm.

2.5. Thời gian đáp ứng nhanh, khả năng chống nhiễu cao.2.6. Nhiều giao diện để dễ sử dụng.2.7. Thích hợp với trạm điện áp vì đạt hiệu quả cao, an toàn và tin cậy3. Sơ đồ khối hệ thống.

49

Page 53: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

ỈIL1.3. Mô tả các thiết bị chính của hệ thống:

3.1. Máy tính trung tâm.Máy tính trung tâm là thiết bị để người vận hành trực tiếp sử dụng để

giao tiếp với các thiết bị điều khiển trạm. Phần mềm điều khiển, giám sát được cài đạt trên máy náy, với giao diện đồ hoạ đẹp, rõ ràng dễ dàng vận hành, quản lý in ấn số liệu. Phần mềm được biên dịch bằng các ngôn ngữ lập trình tin cậy, thân thiện dễ sử dụng và có tốc độ sử lý cao.

Phần mềm thể hiện theo các menu xổ, nó có thể được kích hoạt cũng có thể quay trở lại hoạt động bất kể thời điểm nào. Máy tính trung tâm thực hiện các chức năng tự động như chỉ ra dưới đây: thu thập, sắp xếp và giám sát trạng thái thời gian thực của trạm thuỷ điện, điều khiển các thông số cho các đối tượng điều khiển, cảnh báo và ghi lại sự cố, sắp xếp báo cáo, điều khiển từ xa, truy tìm các dữ liệu trạng thái của trạm thuỷ điện, sắp xếp và in các form báo cao, sự cố đã xẩy ra, tính toán và thống kê, hiển thị thời gian thực của chức năng trạng thái của trạm và các thông số khác...

Máy tính làm việc theo các thông số tối ưu đặt trước và không đặt trướcHệ thống có thể truyền dữ liệu tới địa chỉ cụ thể theo yêu cầu, khi cần

chức năng này chỉ cần thêm module cho phần cứng và mềm.3.2. Khối điều khiển cục bộ (LCƯ).3.2.1 Khối điều khiển máy phát cục bộ (LCƯ).Hệ thống điều khiển tự động hoá được kết hợp với một máy tính và một

tủ điện kích thước 1000x800x2260mm. Tất cả các thiết bị đều được lắp đặt bên trong tủ. Các thiết bị chỉ tác động một lần bao gồm: cách ly, chuyển mạch không khí tự động, máy biến dòng, máy biêh áp, cầu chì... Ngoài ra, còn có hộc máy tính, các thiết bị bảo vệ và điều khiển, các thiết bị dùng hai lần cũng được lắp cùng với panel.

Bảo vệ máy phát: Bảo vệ dòng, bảo vệ trễ quá dòng, bảo vệ thấp áp, bảo vệ quá áp, mất từ, quá tải.

Bảo vệ tua bin: Quá tốc, làm mát, nhiệt độ.PLC chính kết hợp khối điều khiển cục bộ với màn hình cảm ứng, thiết

bị đo thông số điện 3 pha PM130 xoay chiều, đồng hồ đo vận tốc và hệ thống đồng bộ tự động.. .w. Chức năng của điều khiển đo lường và bảo vệ máy phát được đặt toàn bộ trong LCƯ.

Khối điều khiển máy phát cục bô là một hệ thống nhiều máy tính, PLC, PM130E,vv, Tất cả không có CPU vì vậy, các thiết bị này có thể hoạt động độc lập tạo điều kiện dễ dàng thiết lập khối điều khiển cục bộ.

50

Page 54: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

PLC bao gồm module RTD dùng để đo nhiệt độ của tua bin và máy phát, nhân cảnh báo và bảo vệ quá nhiệt độ dựa trên các giá trị thiết lập.

LCƯ có thể điều khiển tự động hoặc bằng tay. Nó có thể khởi động cũng như có thể dừng tổ máy, nối với lưới khi máy tính bị hỏng hoặc dừng.

3.2.2 . Khối chấp hành tua bin (Turbin Operator)Để dừng tua bin trong trường hợp khẩn cấp không cần sự can thiệp của

con nguời (bao gồm cả mất nguồn tự dùng), khi thực hiện chức năng bảo vệ các thiết bị. Khối chấp hành sẽ bao gồm thiết bị lò xo tích năng kiểu TC. Thiết bị kiểu TC được hoạt động bởi động cơ diezen (hoặc từ nguồn máy phát), đẩy piston của servomotor qua hệ thống đường truyền và nén đẩy lò xo để khởi động hoặc dừng máy, hay làm các chức năng khác như tăng giảm tải, hoà lưói, ổn định.

3.2.3 Khối điều khiển kích từSCRBộ điều khiển kích từ loại FKL - 230 thoả mãn các chức năng sau1 .Trạng thái kích thích (Excition ON): Tự động, điều khiển Manual khi

còn điện áp dư, điều khiển Manual ở 3 chế độ.Hệ thống giám sát dựa trên PLC đưa ra tín hiệu kích thích dựa trên các

xử lý logic sau:Kiểm tra tình trạng máy cắt (nếu máy cắt ngắt hệ thống khỏi lưới) và

tốc rotor độ đạt 95% thì khởi động kích thíchNgắt kích thích khi điện áp máy phát trên 40% định mức.Khi lên tới 40% điện áp máy phát, mà điện áp giảm thì báo lỗi và không

kích thích.2 .Trạng thái không kích thích (Excition OFF):Khi làm việc bình thường, hệ thôhg sẽ ngắt kích từ khi có tín hiệu ngắt

từ PLC.Khi có sự cố điện đầu ra, hệ thống sẽ tự động ngắt kích từ. Nhưng vẫn

cho phép ngắt kích từ bằng tay ở lần vận hành tiếp theo.Thiết lập: Các thông số kích từ dễ dàng thiết lập và không bị mất khi

dừng hệ thống. Dòng và áp kích từ được chuyển đổi sang dạng tín hiệu chuẩn 4 -ỉ- 20mA bằng bô chuyển đổi.

Nguồn cấp là 220VAC từ hệ thống tự dùng. Sử dụng nguồn cấp từ máy phát để ngắt kích từ.

III.2.5. Danh mục và giá cấc thiết bị của hệ thống.

1. Hệ thống máy tính.

51

Page 55: Bộ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - cosodulieu.evn.com.vn

Máy tính công nghiệp Yanhua IPC610 PĨV 2.4GHz CPU, 40G Hard Disk, 256M Memory, MOXA Communication Card, 17" LCD Display,

Máy in Canon A4 Color Jet2. Tủ điều khiển máy phát LCƯ:Máy ngắt không khí ME-1250AIsolator 1250 ABiêh áp, biến dòngPLC (Mitsubishi 64 point I/O, 4 point RTD , OMORON output relay)PLC touch screenĐồng hồ số PM130E (đo các thông số điện 3 pha)Bộ bảo vệ máy phát .Thiết bị hoà tự độngThiết bị hoà bằng tay (để chờ)Thiết bị đo tốc độChống sét và bảo vệ quá áp3. Các thiết bị chung và nguồn cung cấp:Bảo vệ máy biến áp và đường dâyĐồng hồ số đo các thông số điện 3 phaHệ thống nguồn cung cấp4. Cơ cấu chấp hành tua bin (giống như bộ điều tốc).

TC-3005. SCR Excition:6. Các thiết bị khác:UPS (2kVA, Ihour)Communication Interface Card

in.2. Công nghệ tự động các trạm điện áp cao (SKDJ 2000-HRC).

Phần công nghệ này đã trình bày rất cụ thể trong báo cáo chuyên đề: '"Nghiên cứu tình hình sử dụng thiết bị đo lường điều khiển, tự động hoấ, xây dựng sơ đồ công nghệ đo lường điều khiển tự động hoấ".

52