SACE Emax 2, máy cắt thế hệ mới của ABB, là dòng máy cắt hạ thế đầu tiên được xếp vào dạng các thiết bị điện tử thông minh theo chuẩn IEC61850. 

Cánh cửa cho phép Emax 2 bước vào thế giới của chuẩn IEC61850 là mô-đun truyền thông chuyên dụng Ekip Com IEC61850. Mô-đun này là phụ kiện của bộ bảo vệ Ekip Touch & Ekip Hi Touch, bộ bảo vệ mới tích hợp cho máy cắt Emax 2.

Hãy nhấn vào ảnh để xem ở chế độ toàn màn hình

Cùng xem xét một hệ thống bảo vệ và điều khiển trung thế như trong ví dụ dưới đây: một vài Rơ-le bảo vệ trung thế được kết nối bằng dây tín hiệu (màu đen), dây kết nối tới trạm điều khiển (Modbus TCP/IP, màu cam) để nối kết rơ-le vào hệ thống giám sát và điều khiển, và tín hiệu đồng bộ được đưa tới từ bộ GPS (màu vàng).

So sánh với cấu trúc hệ thống tương tự nhưng sử dụng trạm tự động tiêu chuẩn theo IEC61850 (trong ví dụ, giao thức TCP/IP thông qua mạng EtherNet được sử dụng): một số cáp kết nối đã không còn, và tất cả thông tin được định dạng theo IEC61850. IEC61850 chính là công nghệ sáng tạo giúp chuyển hệ thống phức tạp sang một mức độ chấp nhận được. Với tiêu chuẩn này, dây kết nối tín hiệu được thay bằng việc trao đổi các khung dữ liệu. Thông tin theo dạng TCP/IP được truyền đi theo cáp EtherNet hay cáp quang, trong đó cáp EtherNet đơn thường được dùng để kết nối tất cả các thiết bị trong trạm, giúp việc đấu nối và kiểm tra dây tín hiệu trở nên dễ dàng.

Trong trường hợp chúng ta muốn thực hiện kết nối tương tự cho hệ thống hạ thế, kết nối máy cắt hạ thế vào hệ thống bên trên, Rơ-le trung thế phải được sử dụng kết hợp với cầu dao cách ly hạ thế (máy cắt không có bộ bảo vệ). Lý do là vì không có bộ bảo vệ hạ thế nào được định dạng theo chuẩn IEC61850. Điều này gây ra sự bất tiện vì tính chất đơn giản, gọn nhẹ của máy cắt tự động hạ thế sẽ không còn nữa (việc tích hợp đo lường và bảo vệ được đảm nhận bởi bộ bảo vệ tích hợp trong máy cắt sẽ không còn).

Ngày nay, một giải pháp mang tính đột phá đã được triển khai nhằm lấp lỗ hổng công nghệ đó. Emax 2 với mô hình dữ liệu và cấu trúc truyền thông theo chuẩn IEC61850 (MMS, Report Control Block, GOOSE) đóng vai trò như một phụ kiện bên trong của bộ bảo vệ. Đây là bộ bảo vệ hạ thế đầu tiên mang tất cả các Logical Nodes (đơn vị chức năng đặc trưng bởi một số thông số đầu vào và đầu ra kết hợp với một số thuộc tính) liên quan đến máy cắt tự động hạ thế. Tất cả các chức năng sẽ được liệt kê và “sẵn sàng để sử dụng” trong file .icd của Emax 2. Nó được định dạng bên trong bộ bảo vệ (thiết bị vật lý mang các thông tin trên): XCBR (Logic node của máy cắt), PTOC (bảo vệ quá dòng), MMTR (đo lường năng lượng), và MMXU (đo lường dòng và áp).

Kết luận
Việc tích hợp phần hạ thế vào cấu trúc theo chuẩn IEC61850 đôi khi là cần thiết trong bối cảnh các khách hàng trong mảng Điện lực, Dầu khí, Lưới điện thông minh đang liên tục tìm kiếm các giải pháp trung và hạ thế dễ dàng, tiết kiệm chi phí với IEC61850. Cách đơn giản nhất để kết hợp các máy cắt hạ thế vào trong sơ đồ IEC61850 là sử dụng Emax 2: Emax 2 là máy cắt hạ thế duy nhất có thể kết nối trực tiếp vào hệ thống IEC61850 mà không cần thêm Gateway bên ngoài và chương trình lập trình chuyên dụng.

(Nguồn: automation.net)