CƠ KHÍ, ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - TỰ ĐỘNG HÓA
34 SỐ 3 - 2025
CÔNG NGHIỆP MỎ
Website: https://tapchi.hoimovietnam.vn
N
N
G
G
H
H
I
I
Ê
Ê
N
N
C
C
U
U
N
N
G
G
D
D
N
N
G
G
P
P
H
H
N
N
M
M
M
M
E
E
T
T
A
A
P
P
T
T
R
R
O
O
N
N
G
G
T
T
H
H
I
I
T
T
K
K
,
,
K
K
I
I
M
M
T
T
R
R
A
A
,
,
Q
Q
U
U
N
N
L
L
Ý
Ý
V
V
À
À
V
V
N
N
H
H
À
À
N
N
H
H
M
M
N
N
G
G
C
C
P
P
Đ
Đ
I
I
N
N
T
T
R
R
O
O
N
N
G
G
C
C
Á
Á
C
C
X
X
Í
Í
N
N
G
G
H
H
I
I
P
P
M
M
H Vit Bun
Trường Đi hc M - Đa cht, 18 Ph Viên, Hà Ni, Vit Nam
THÔNG TIN BÀI BÁO
CHUYÊN MC: Công trình khoa hc
Ngày nhn bài: 25/2/2025
Ngày nhn bài sa: 20/3/2025
Ny chp nhn đăng: 05/4/2025
Tác gi liên h:
Email: hovietbun@gmail.com
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
TÓM TT
Bài báo đ cp ti việc ưng dụng phn mm Etap đ mô phng, thc hin vic phân tích, giám sát,
điu khin, ti ưu ha và t động hóa các h thng cung cp đin trong các xí nghip m. Kết qu
phng cho phép các nhà qun l công tác cơ đin m theo dõi đưc các thông s m vic ca mng cp
đin mt cách trc quan như: dòng đin, công sut, tn hao đin áp, dòng đin ngn mạch,… và đc bit
có kh năng kim tra đưc kh năng làm vic ca các thiết b bo v vi các giá tr đang cài đt khi có s
c xy ra.
T khóa: Phn mm Etap, mô phng, mng đin xí nghip m, kim tra các thông s i đt ca
bo v.
@ Hi Khoa hc và Công ngh M Vit Nam
1. ĐT VN Đ
Trong thi đi khoa hc công ngh 4.0 vic
ng dng công ngh thông tin trong công tác thiết
kế, thiết lp các h thng giám sát và kim tra các
thông s làm vic ca mng cung cp đin các
nghip công nghip đưc thc hin ph biến.
Bi vy ngành m cũng cn nhanh cng ng
dng công ngh thông tin phc v công tác thiết
kế, qun lý mng cp đin cho các xí nghip, góp
phn hin đi hóa và mang li hiu qu cho sn
xut.
Hin nay có nhiu phn mm tính toán thiết kế
h thng đin như: Matlab, ABB, Ecodial, Eplan
Electric, PSS-ADEPT, Etap, … nhng phn mm
này ch yếu tp trung mô phng các h thng cung
cp đin dân dng. Tuy nhiên, khi thc hin vào
vic mô phng cho mng cp đin cho các xí
nghip m gp nhiu khó khăn, đc bit không
nhng thiết b đin phòng n đặc th như đang s
dng trong m. Do vy, chng tôi đ la chn phn
mm Etap đ phân tích, mô phng, giám sát, điu
khin, ti ưua và t đng hóa các h thng đin
vicc phn t có sn kết hp vi đc điểm
ca thiết b đin m để y dngc khi chc
năng (module) thiết b đin phòng n đc t phù
hp vi đc tính mng đin m.
Khi thiết lp đưc mô hình các module ca các
thiết b đin đc thù ca xí nghip m, kết hp vi
các phương án t chc cung cp đin đ đưc phê
duyt thì vic kết ni các trang thiết b đin vi các
thông s thc tế li thành mt mng cp đin hoàn
chnh gm c phn cao áp và h áp rt đơn gin,
có th thc hin vn hành giám sát các thông s
mng đin làm vic trc quan trên sơ đ
phng. Ngoài ra, vic thay đi thông s ca thiết b
trong mng làm vic cũng rt nhanh [2]. Quá trình
phng giúp cho vic tính toán các thông s ca
mng đin đưc thc hin mt cách nhanh chóng.
Ta ng có th kim tra kh năng làm vic ca các
thiết b bo v khi gp s c, kim tra kh năng tác
CƠ KHÍ, ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - TỰ ĐỘNG HÓA
35
SỐ 3 - 2025
CÔNG NGHIỆP MỎ
Website: https://tapchi.hoimovietnam.vn
ĐĐ
Trường Đ Đị
n đăng: 05/
Bài báo đ ệc ưng dụ m Etap đ
đi i ưu ha và t độ p đi ế
n l công tác cơ đi theo dõi đư
đi c quan như: dòng đi n hao đin áp, dòng đi ạch,… đ
năng kim tra đư năng làm vi ế đang cài đ
ng đi cài đặ
1. Đ N Đ
i đ
ế
ế ế
p đi
p đư ế
cũng c
ế
ế p đi
n đ
ế ế
ng đin như: Matlab, ABB, Ecodial, Eplan
ADEPT, Etap, nh
ế
p đi
p đi
u khó khăn, đ
ế đi đặc thnhư đang s
y, chng i đ l
m Etap đ ng, giám sát, đi
i ưua và t độ ng đi
ế i đc điể
ế đi để
năng (module) thiế đi đặ
i đ ng đi
ế p đư
ế đin đ ế
các phương án t p đin đ đư
ế ế đi
ế p đi
t đơn gi
ng đi c quan trên sơ đ
c thay đ ế
c cũng r
ng đin đư
Tang có th năng làm vi
ế năng tác
động phân cp ca các thiết b trong mng cp đin
nghip m.
2. D LIU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CU
2.1. Tng quan v phn mm Etap
Etap là mt phn mm mô phng (Etap
simulator) ca Công ty Operation Technology, Inc
(OTI) được dng đ thiết kế và mô phng da trên
nhng khi chc năng (module) thiết b đin có
sn, xây dng đ h thng cung cp đin, qua
đó mô t s vn hành ca h thng bao gm: Phân
ch và tính toán các thông s ca h thng như
dòng đin, đin áp, công sut ti ưu, đánh giá n
định ca h thng, …
Etap đưc chia thành 2 mng chính: Etap Off-
line cung cp các module thiết b đin đ y dng
đ, phng h thng đin cn thiết kế. Vi
nh đưc phng có th cho vn hành kim
tra các thông s k thut trưc khi đưa vào thi
công. Etap Real Time có kh ng qun lý, vn
hành h thng đin t đng bao gm thu nhn d
liu, giám sátd báo tc nhng s c th
xy ra, quy hoch đngng như thao tác tp trung
h thng đin đang vn hành. Da vào nhu cu và
mc đích ca tng đi ng, tng giai đon thiết
kế cung cp đin mà s dng các module khác
nhau. Bên cnh đó, các chc năng ca Etap cho
phép can thip đưc trong tt c giai đon ca quá
trình thiết kế, gp cho quá trình chuyn giao giai
đon, ghép ni các khâu hay bo trì, vn hành d
dàng do s dng mt nn tng, ngôn ng chung.
2.2. Mô hình mng cấp đin xí nghip m
1. Mạng đin cao áp
Đối vi mng đin cao áp trên mt bng các xí
nghip m s dng các thiết b ging như h thng
đin thông thưng ch khác đi vi các thiết b cao
áp 6kV phòng n s dng hm lò. Bi vy vic
s dng các module thiết b sn trong thư vin
phn mm phng [1], [2], [5], [6] rt thun li
đưc th hin trong Hình 1.
Thiết b đin xoay chiu:
Thiết b đin mt chiu:
Thiết b bo v:
Hình 1. Các thiết b có sn trong phn mm mô phng Etap
Da vào sơ đ nguyên lý hin trng mng đin cao áp ca xí nghip m kết hp vi các phn t
phng kết ni li thành sơ đ nguyên lý cung cp đin và nhp các các thông s k thut trên phn mm
ging như hin trng đưc th hin trên Hình 2.
Hình 2. Sơ đ mô phng mt mạng đin cao áp ca xí nghip m
CƠ KHÍ, ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - TỰ ĐỘNG HÓA
36 SỐ 3 - 2025
CÔNG NGHIỆP MỎ
Website: https://tapchi.hoimovietnam.vn
2. Mạng đin h áp m hm lò
Do đc thù ca mng đin h áp m hm lò là
thiết b đin phòng n cu to khác so vi thiết
b đin thông thưng. Bi vy kết hp vi các phn
t Hình 1 và cơ s lý thuyết trang b đin m
th y dng nên các module ca thiết b đin
phòng n đặc trưng ty biến theo thiết b thc tế
m [4] như: Máy biến áp, aptomat, khi đng t,
cáp đin đưc th hin trên Hình 3.
Hình 3. Mt s thiết b đin đặc tng mạng đin h áp m hm lò
T các trang thiết b đin đc trưng trên kết
hp vi sơ đ nguyên lý cung cp đin cho mt
khu vc khai thác m hm đ đưc phê duyt
tiến hành mô phng trên phn mm Etap (nhp
đầy đủ c thông s k thut như thc tế vào mô
hình) ta có đưc kết qu sơ đ phng như
t trên Hình 4 tương đương sơ đ nguyên lý cung
cp đin đ duyt.
Hình 4. Sơ đ mô phng mng cấp đin t TBA 400kVA cho lò ch
3. KT QU VÀ THO LUN
Sau khi xây dng đưc mô hình chi tiết các
mng đin h áp hm lò, phân ng trên mt
bng và kết ni vào mng đin cao áp tr thành
mt đ duy nht phng toàn b mng đin
ca toàn xí nghip m mà trên thc tế các phn sơ
đồ này hoàn toàn đưc tách riêng.
3.1. Đánh giá tình trng làm vic ca mạng đin
xí nghip m
Trong thc tế vic tính toán, kim tra chế đ
làm vic ca mng đin xí nghip m bao gm: kh
năng mang ti ca máy biến áp, ng đin nung
nóng cho phép trên các đon cáp, tn hao đin áp
trên các đon p và đến cc ph ti ngoài ra còn
kim tra thêm điu kin khi đ ng đng cơ, ... . c
công vic tính toán thưng đưc da trên các
công thc cơ bn trong giáo trình Đin khí hóa m
[4]. Công vic này rt mt thi gian và có nhiu kh
năng nhm ln.
Nhưng đi với sơ đồ phng khi nhp đy
đủ thông s k thut các trang thiết b t mng đin
h áp đến mng đin cao áp ví d như trên Hình 2
và Hình 4. Kết qu chy phân b công sut theo
chế độ vn hành (vi ti cc đi, bình thưng, non
ti) trong mô phng s cho ra toàn b kết qu chi
tiết t mng cao áp đến h áp trong mng đin xí
nghip như: Công sut, dòng đin làm vic qua các
phn t, tn hao đin áp trên các đon dây đin
áp còn li trên cc ph ti. Các thông tin này đưc
hin trc quan trên sơ đ phng hoc xut file
d liu như trên Hình 5 Hình 6 vi chế độ ti
bình thưng.
CƠ KHÍ, ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - TỰ ĐỘNG HÓA
37
SỐ 3 - 2025
CÔNG NGHIỆP MỎ
Website: https://tapchi.hoimovietnam.vn
ạng đi
Do đ ng đi
ế đi ế
đin thông thư ế
ình 1 và cơ s ế đi
ế đi
đặc trưng ty biế ế ế
] như: Máy biế i đ
cáp đin đư
ế đin đặc tng ạng đi
ế đin đc trưng ế
i sơ đ p đi
m đ đư
ế
đầy đủ t nth ế
hình) ta có đư ế sơ đ ng như mô
ình 4 tương đương sơ đ
p đin đ duy
Hình 4. Sơ đ ấp đi
ng đư ế
ng đi m lò, phân
ế ng đi
t đ ng đi
ế n sơ
đồ này hoàn toàn đư
3.1. Đánh giá ạng đi
ế ế độ
ng đi
năng mang t ến áp, dòng đi
nóng cho phép trên các đo n hao đi
trên các đon cáp và đế
m tra thêm đi i đng đng cơ, ... . c
c tính toán thưng đư
c cơ bĐi
năng nh
Nhưng đ ới đồ p đ
đủ ế ng đi
áp đế ng đi ntrên Hình 2
ế
ế độ c đi, bình thư
ế
ế ng cao áp đế ng đi
p như: Công sut, dòng đi
n hao đin áp trên các đon dây đi
i. Các thông tin này đư
n đ
u như trên H ế độ
bình thư
Hình 5. Kết qu chy mô phng mng cấp đin m vi chế độ ti làm vic bình thưng
Hình 6. Kết qu chy mô phng khi chn xem TBA 400kVA cấp đin cho lò ch
Ví d mt phn bng kết qu trong file d liu xut ra phía mng cung cp đin t TBA 400kVA cho
lò ch như:
ng đin chy trên các đon cáp và kh năng mang ti (Bng 1)
Bảng 1. Dng đin trên các đoạn cáp và kh năng mang tải
CƠ KHÍ, ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - TỰ ĐỘNG HÓA
38 SỐ 3 - 2025
CÔNG NGHIỆP MỎ
Website: https://tapchi.hoimovietnam.vn
Tn hao đin áp máy biến áp và tn các đon cáp (Bng 2)
Bng 2. Tn hao đin áp máy biến áp v trên các đon cáp
3.2. Tính toán ngn mch, ci đt và kim tra
kh năng lm vic ca các thiết b
Khi xác định tng tr để tính tn dòng ngn
mch trong các mng đin nghip m đồ
phc tp thì vic áp dng các công thc trong [4]
để nh toán cũng gp rt nhiu kkhăn d
nhm ln, đc bit là khi tính toán ngn mch t
các phía cao áp (35kV, 6,3kV) v h áp (0,4kV,
0,69kV, 1,2kV). Nng đi vi mô phng thì ch
vic chn chế đ c đnh dòng ngn mch và xác
định các đim cn tính ngn mch các phía t
cho ra kết qu rt nhanh chóng, trên Hình 7
Hình 8 th hin dòng ngn mch phía mng cp
đin h áp cho lò ch.
Hình 7. Kết qu mô phng dòng ngn mch 2 pha ti các đim TBA 400kVA cho lò ch
Hình 8. Kết qu mô phng dòng ngn mch 3 pha ti các đim TBA 400kVA cho lò ch
Trong Bng 3 đưa ra ví d mt phn kết qu
trong file d liu xut ra vi tng tr và dòng ngn
mch (Bng 4) tại các điểm ngn mch TBA
400kVA cho lò ch đưc tính toán có kết qu như
trong Hình 9.