SCADA Tủ RMU - Tiêu Chuẩn Kỹ Thuật Và Giải Pháp

 

SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) là hệ thống giám sát – điều khiển – thu thập dữ liệu từ xa, dùng trong lưới điện phân phối, trạm biến áp, nhà máy công nghiệp…

Trong hệ thống điện trung thế, SCADA cho tủ RMU cung cấp các giải pháp cho phép điều khiển đóng/cắt và giám sát trạng thái của các ngăn dao cách ly, máy cắt, cầu chì… trực tiếp từ trung tâm điều khiển.

Việc thiết kế và triển khai tủ RMU (Ring Main Unit) có khả năng kết nối SCADA ở Việt Nam cần tuân theo nhiều yêu cầu kỹ thuật, tiêu chuẩn và hoạt động thực tiễn.

Quý khách cần tư vấn giải pháp triển khai hệ thống SCADA phù hợp với nhu cầu, có thể liên hệ tổng đài hỗ trợ miễn phí từ Lotech:

Quy cách kỹ thuật hệ thống SCADA của tủ RMU 24kV

 

- IEC 61000-4 Electromagnetic compatibility (EMC);

- IEC 60068-2 Environmental testing - Part 2: Tests - ALL PARTS.

- IEC 60255-5 Electrical Relays - Part 5: Insulation coordination for measuring relays and protection equipment - Requirements and tests.

- IEC 60255-27 Measuring relays and protection equipment - Part 27: Product safety requirements.

- IEC 60870-5-101 Transmission Protocols - companion standards especially for basic telecontrol tasks.

- IEC 60870-5-103 Transmission Protocols - Companion standard for the informative interface of protection equipment.

- IEC 60870-5-104 : IEC 60870-5-104 Transmission Protocols - Network access for IEC 60870-5-101 using standard transport profiles.

 

Các hạng mục thử nghiệm điển hình đối với RTU:

- Thử nghiệm cách điện theo IEC 60255-5 hoặc tương đương.

- Thử nghiệm điện từ theo IEC 61000-4 hoặc tương đương.

- Thử nghiệm môi trường theo IEC 60068-2 hoặc tương đương.

- Thử nghiệm an toàn sản phẩm: IEC 60255-27 hoặc tương đương.

Giấy chứng nhận RTU phù hợp với tiêu chuẩn IEC 60870-5-104.

Các ngăn chức năng tủ RMU kết nối SCADA

 

1. NGĂN DAO CẮT TẢI.

Các ngăn tủ dao cắt tải, ngăn tủ dao cắt tải phân đoạncó điều khiển từ xa phải được trang bị mô tơ. Điện áp vận hành của mô tơ phải là điện áp một chiều 24VDC hoặc 48VDC.  

Tùy nhu cầu sử dụng, chủ đầu tư phải quy định cụ thể về số ngăn tủ dao cắt tải, ngăn tủ dao cắt tải phân đoạn có điều khiển từ xa. 

Lưu ý: ngăn tủ dao cắt tải có bệ đỡ chì không điều khiển từ xa.

 

2. NGĂN TỦ MÁY CẮT.

Các ngăn tủ máy cắt có điều khiển từ xa trang bị mô tơ điện áp 24VDC hoặc 48VDC.

Số lượng ngăn tủ máy cắt có điều khiển từ xa cần được chủ đầu tư quy định cụ thể.

Tín hiệu SCADA:

- Trạng thái CB: ON / OFF / TRIP

- Lệnh điều khiển từ xa: CLOSE / OPEN

- Tín hiệu TRIP từ relay bảo vệ

Kết nối đo lường và sự cố:

- Tín hiệu từ rơ-le bảo vệ (OC, EF, SEF…).

- Số đo từ CT/VT (dòng, điện áp, công suất, tần số).

- Sự cố quá dòng – chạm đất.

 

3. NGĂN TỦ ĐO LƯỜNG.

Nếu RMU có CT/VT riêng, tín hiệu SCADA cho ngăn đo lường được đưa vào RTU qua module Analog/RS485 hoặc từ relay kỹ thuật số.

- Dòng pha.

- Điện áp pha/phòng.

- Công suất P/Q. 

- Cosφ, tần số. 

- Năng lượng (kWh).

 

4. NGĂN TỦ ĐIỀU KHIỂN.

Thiết bị SCADA trong tủ RMU:

- RTU hoặc Gateway (IEC-104, Modbus, IEC-61850).

- Nguồn DC 24/48 V và UPS nhỏ.

- Modem 4G/Router WAN hoặc cáp quang.

- Module DI/DO/AI.

Quý khách cần tư vấn chi tiết về các phương án triển khai SCADA tủ RMU - tiêu chuẩn kỹ thuật và giải pháp, có thể liên hệ tổng đài hỗ trợ miễn phí từ Lotech:

Thiết bị lắp đặt cho ngăn chức năng RMU kết nối SCADA

 

- Biến điện áp 3 pha phục vụ đo lường được trang bị tại các ngăn có điều khiển từ xa.

- Biến dòng điện cho từng pha (trừ ngăn tủ dao cắt tải có bệ đỡ chì). Biến dòng điện phải đảm bảo lắp đặt phù hợp khi đầu nối mỗi pha đấu nối với 2 cáp 1P 24kV-1x240mm2 (trường hợp đấu nối với cáp 1 pha), hoặc 2 cáp 3P 24kV-3x240mm2 (trường hợp đấu nối với cáp 3 pha).

- Chức năng chỉ báo sự cố Fault Indicator (trừ ngăn tủ dao cắt tải có bệ đỡ chì).

- 01 khóa tổng (Local/Remote) để phân quyền điều khiển cho tủ trung thế tại chỗ/từ xa.

- Thiết bị RTU để thu thập và truyền tín hiệu SCADA về Trung tâm Điều độ.

- Bộ sạc chuyển đổi nguồn AC/DC dùng để sạc cho ắc quy cấp nguồn cho hệ thống SCADA (mô tơ, thiết bị RTU, bộ chỉ báo sự cố / relay, các mô-đun I/O…) và thiết bị viễn thông. Nguồn AC được lấy từ lưới hạ thế.

- Ắc quy để duy trì hoạt động của hệ thống SCADA và thiết bị viễn thông (thiết bị viễn thông do người mua cung cấp có công suất tối đa 15W) trong 24h trong trường hợp mất nguồn chính. Ngoài việc duy trì hoạt động của hệ thống SCADA, ắc quy phải đảm bảo cho phép đóng, cắt ít nhất 10 lần.

+ Ắc quy phải đáp ứng yêu cầu trên trong thời gian tối thiểu 02 năm.

+ Nhà thầu có trách nhiệm cung cấp bảng tính toán chứng minh ắc quy có công suất và dung lượng đáp ứng cho duy trì hoạt động của hệ thống và thiết bị viễn thông theo các yêu cầu nêu trên.

+ Bộ sạc và ắc quy có chế độ tự kiểm tra dung lượng của ắc quy theo chu kỳ định sẵn để báo lỗi nếu dung lượng thấp.

- Vị trí lắp đặt thiết bị viễn thông bố trí các thiết bị viễn thông truyền dẫn tín hiệu SCADA và máng cáp phù hợp, đảm bảo:

+ Đối với RMU ngoài trời: Tại mặt bên của vỏ tủ RMU mở một khung cửa sổ theo yêu cầu kỹ thuật và hình minh hoạ đính kèm tại phụ lục. Đồng thời, bên trong vỏ tủ RMU bố trí máng dẫn cáp quang từ dưới bệ tủ RMU đến khung đặt tủ VTDR.

+ Đối với RMU trong nhà: sử dụng tủ VTDR của người mua, tách rời với RMU.

+ Bố trí vị trí đấu nối để cung cấp nguồn AC, DC cho thiết bị viễn thông và bố trí máng cáp dẫn để lắp đặt, cố định dây cáp nguồn, cáp tín hiệu RTU từ RMU đến vị trí lắp đặt thiết bị viễn thông.

Yêu cầu về thiết bị RTU lắp tủ RMU kết nối SCADA

 

RTU đảm bảo thu thập đủ số lượng tín hiệu đo lường, trạng thái, điều khiển theo yêu cầu và có thể mở rộng I/O theo dạng module khi cần thiết. 

Protocol:

- Slave: IEC 60870-5-104.

- Master:

+ Modbus RTU hoặc Modbus TCP/IP

+ IEC 60870-5-103 hoặc IEC 61850.

Số cổng giao tiếp: cổng serial ≥ 02, cổng Ethernet ≥ 02.

Nguồn nuôi: 24VDC hoặc 48VDC.

Có chức năng lập trình PLC.

Phần mềm và bản quyền sử dụng (license): 

- Phần mềm cấu hình RTU (kể cả lập trình PLC) kèm theo bản quyền sử dụng không giới hạn thời gian cho tối thiểu 02 người dùng (User).

- Phần mềm phải có khả năng truy cập từ xa để cấu hình, chẩn đoán lỗi và quản lý RTU từ Trung Tâm.

- Bản quyền sử dụng không giới hạn thời gian cho các protocol theo yêu cầu trên.

Đồng bộ thời gian: thiết bị RTU phải có tính năng đồng bộ thời gian qua SCADA theo giao thức IEC 60870-5-104.

Có hỗ trợ tính năng giao diện WEB để:

- Theo dõi trạng thái hoạt động RTU.

- Theo dõi các thông số cài đặt mạng.

- Tải về các logs file và file lưu trữ (archive).

LED hiển thị:

- Trạng thái RTU.

- Trạng thái cảnh báo (Alarm).

- Trạng thái nguồn cung cấp (AC Power).

- Trạng thái ắc quy (Battery Alarm).

- Trạng thái đường truyền (Communication).

Vỏ thiết bị RTU đạt tiêu chuẩn IP 2X.

Thiết bị RTU đáp ứng các tiêu chuẩn sau:

- Cách điện: theo IEC 60255-5 hoặc tương đương.

- Điện từ: theo IEC 61000-4 hoặc tương đương.

- Môi trường: theo IEC 60068-2 hoặc tương đương.

- An toàn sản phẩm: IEC 60255-27 hoặc tương đương.

Yêu cầu về chức năng chỉ báo sự cố (Fault Indicator) tủ RMU kết nối SCADA

 

Chức năng: phát hiện dòng ngắn mạch pha - pha, pha - đất.

Protocol:

- Modbus RTU hoặc Modbus TCP/IP

- IEC 60870-5-103 hoặc IEC 61850

Có khả năng reset từ xa thông qua RTU hoặc reset tự động sau khoảng thời gian cài đặt.

Có các đèn LED để hiển thị trạng thái vận hành và cảnh báo.

Yêu cầu về danh sách tín hiệu SCADA tủ RMU

 

1. Tín hiệu chung của tủ điện trung thế có trang bị SCADA:

Tín hiệu ngõ vào 01 bit:

+ Mất nguồn AC cấp cho bộ sạc.

+ Ắc quy bị lỗi.

+ Mở cửa ngăn LV của tủ.

+ Mở cửa vỏ tủ (đối với RMU ngoài trời).

+ Khóa Từ xa/Tại chỗ.

2. Tín hiệu cho từng ngăn tủ dao cắt tải, ngăn tủ dao cắt tải phân đoạn và ngăn tủ máy cắt có điều khiển từ xa:

Tín hiệu ngõ vào 02 bit:

- Tín hiệu Close/Open của dao cắt tải hoặc máy cắt.

- Tín hiệu Close/Open của tiếp địa.

- Tín hiệu Close/Open của dao cách ly (nếu có).

Tín hiệu ngõ vào 01 bit:

- Tín hiệu DC Fault (trạng thái CB).

- Tín hiệu bảo vệ 50, 51, 50 N, 51N (cho relay của ngăn tủ máy cắt).

- Tín hiệu phát hiện sự cố (tín hiệu pickup của bộ chỉ báo sự cố / relay), bao gồm tín hiệu pickup pha A; B; C; N; ABC và ABCN: thời gian duy trì tín hiệu này phải đạt tối thiểu 5 phút và có thể cài đặt tùy chỉnh được - phục vụ cho DAS/DMS.

- Tín hiệu có điện từng pha (A, B, C). - Tín hiệu tình trạng áp suất khí SF6.

Tín hiệu điều khiển 02 bit: Đóng/cắt dao cắt tải, dao cắt tải phân đoạn, máy cắt.

Tín hiệu điều khiển 01 bit:

- Reset các tín hiệu chỉ báo sự cố đối với ngăn tủ dao cắt tải, ngăn tủ dao cắt tải phân đoạn.

- Reset tín hiệu lockout relay đối với ngăn tủ máy cắt.

Tín hiệu đo lường (analog):

- Dòng điện từng pha.

- Điện áp từng pha.

- Cosφ từng pha.

- Các giá trị P, Q tổng.

3. Tín hiệu cho ngăn tủ dao cắt tải, ngăn tủ dao cắt tải phân đoạn không có điều khiển từ xa:

Tín hiệu ngõ vào 01 bit:

- Tín hiệu phát hiện sự cố: thời gian duy trì tín hiệu này phải đạt tối thiểu 5 phút và có thể hiệu chỉnh được.

- Tín hiệu tình trạng áp suất khí SF6.

Tín hiệu điều khiển 01 bit: Reset các bộ chỉ báo sự cố đối với ngăn tủ dao cắt tải, ngăn tủ dao cắt tải phân đoạn

Tín hiệu ngõ vào 02 bit:

- Tín hiệu Close/Open của dao cắt tải.

- Tín hiệu Close/Open của tiếp địa.

4. Tín hiệu cho ngăn tủ dao cắt tải có bệ đỡ chì không có điều khiển từ xa:

Tín hiệu ngõ vào 01 bit: Tín hiệu tình trạng áp suất khí SF6.

Tín hiệu ngõ vào 02 bit:

- Tín hiệu Close/Open của dao cắt tải.

- Tín hiệu Close/Open của tiếp địa.

 

Các giải pháp SCADA tủ RMU Lotech triển khai 

 

SCHNEIDER 

Ứng dụng:

- Trạm RMU trong đô thị.

- Khu công nghiệp, khu dân cư.

- Dự án yêu cầu hệ thống đồng bộ hãng Schneider.

Phần cứng SCADA đề xuất:

- RTU: Schneider Easergy T200 (T200A / T200I).

- Relay bảo vệ: Easergy P3 / P5 hoặc Sepam S20/S40.

- Giao thức: IEC 60870-5-104, 101, Modbus, DNP3.

- Modem 4G/Cáp quang: tùy hạ tầng EVN.

- Cảm biến sự cố: Easergy Flair (quá dòng, chạm đất.

Tín hiệu SCADA thu thập:

- Trạng thái LBS, CB.

- TRIP từ Sepam/Easergy.

- Dòng – áp – công suất qua CT/VT trên relay.

- FI báo sự cố cáp.

- Báo áp suất khí SF6.

Điểm mạnh:

- Tích hợp “all-in-one” = relay + RTU cùng hãng đảm bảo khả năng tương thích cao và tối ưu hiệu suất sử dụng.

- Phần mềm Easergy Builder/T200 Management dễ cấu hình.

- Hỗ trợ đầy đủ điều khiển từ xa motorized LBS/CB.

THAM KHẢO THÊM: Smart RM6 - Tủ RMU Kết Nối SCADA Từ Schneider Electric.

Quý khách cần tư vấn giải pháp triển khai hệ thống SCADA phù hợp với nhu cầu, có thể liên hệ tổng đài hỗ trợ miễn phí từ Lotech:

  

ABB HITACHI

Ứng dụng:

- Điều khiển xa lưới 22–35kV.

- Các hệ thống yêu cầu đa giao thức, IEC61850.

Điểm mạnh:

- ABB có giải pháp IEC61850 rất mạnh.

- Relay Relion tích hợp sẵn Ethernet/104

- RMU SafePlus có motor điều khiển rất ổn định.

Phần cứng SCADA đề xuất:

- RTU: ABB RTU540 / RTU520 / RIO600.

- Relay bảo vệ: Relion 630/650/615 series.

- Giao thức: IEC104, IEC61850, Modbus, DNP3.

- Cảm biến FI: ABB EDR/EZFT.

- Thiết bị giám sát khí: built-in density monitor (dry-contact).

Tín hiệu SCADA thu thập:

- Trạng thái LBS, CB.

- Điều khiển motor.

- Trip OC/EF từ relay Relion.

- Đo lường từ CT/VT.

- Báo khí SF6.

- FI báo sự cố đường dây.

SIEMENS

Ứng dụng:

- RMU đô thị, trung tâm thương mại

- Khu vực yêu cầu ổn định, bảo vệ chuẩn Class A.

Điểm mạnh:

- Độ ổn định cao.

- SICAM A8000 mạnh về an ninh, đa dạng module I/O.

- SIPROTEC rất phổ biến trong trạm GIS/Ngầm.

Phần cứng SCADA đề xuất:

- RTU: Siemens SICAM A8000 (A8030/A8040) hoặc SICAM TM.

- Relay bảo vệ: SIPROTEC 4/5 (7SJ6, 7SJ8…).

- Giao thức: IEC104, IEC61850, DNP3, Modbus.

- FI: Siemens 3EF / 3LG.

- Modem 4G/FO switch tùy chọn.

Tín hiệu SCADA:

- ON/OFF/TRIP các ngăn.

- Trip tín hiệu từ SIPROTEC.

- Đo lường điện áp/dòng từ CT/VT hoặc relay.

- Báo áp suất khí.

- Chỉ báo FI.

Quý khách cần tư vấn giải pháp triển khai hệ thống SCADA phù hợp với nhu cầu, có thể liên hệ tổng đài hỗ trợ miễn phí từ Lotech: