Tại sao RMUs bị hỏng? Giải thích về hiện tượng ngưng tụ và rò rỉ khí

1. Giới thiệu

Các tủ phân phối vòng (RMUs) là thiết bị phân phối điện chính chứa các công tắc tải và cầu chì trong một vỏ kim loại hoặc không kim loại. Do kích thước nhỏ gọn, cấu trúc đơn giản, hiệu suất cách điện tốt, chi phí thấp, dễ lắp đặt và thiết kế kín hoàn toàn [1], RMUs được sử dụng rộng rãi trong hệ thống điện trung và hạ áp trên mạng lưới điện của Trung Quốc [2], đặc biệt là trong hệ thống phân phối 10 kV. Với sự tăng trưởng kinh tế và nhu cầu điện ngày càng tăng, yêu cầu về an toàn và độ tin cậy của hệ thống cung cấp điện tiếp tục tăng lên [3]. Do đó, công nghệ sản xuất RMU cũng đã phát triển theo. Tuy nhiên, các vấn đề như ngưng tụ và rò rỉ khí vẫn là những lỗi hoạt động phổ biến.

2. Cấu trúc của Tủ Phân phối Vòng

Một RMU bao gồm các thành phần chính—công tắc tải, cầu chì, cầu dao, công tắc nối đất, thanh bus chính và thanh bus nhánh—trong một bình khí thép không gỉ chứa khí SF₆ ở một áp suất cụ thể để đảm bảo cường độ cách điện bên trong. Bình khí SF₆ chủ yếu bao gồm vỏ thép không gỉ, đầu cắm cáp, nón bên, cửa sổ quan sát, thiết bị giảm áp (đĩa nổ), van nạp khí, cổng đồng hồ đo áp suất, và trục cơ chế vận hành. Các thành phần này được lắp ráp thành một vỏ kín hoàn toàn thông qua hàn và gioăng kín.

RMUs có thể được phân loại theo nhiều cách:

• Theo môi trường cách điện: RMUs chân không (sử dụng bộ phận cắt chân không) và RMUs SF₆ (sử dụng hexafluorua lưu huỳnh).

• Theo loại công tắc tải: RMUs sinh khí (sử dụng vật liệu dập hồ quang rắn) và RMUs kiểu puffer (sử dụng khí nén để dập hồ quang).

• Theo thiết kế cấu trúc: RMUs chung bình (tất cả các thành phần trong một buồng) và RMUs kiểu mô-đun (mỗi chức năng trong một buồng riêng) [4].

3. Các Loại Lỗi Thường Gặp trong RMUs

Trong quá trình hoạt động lâu dài, RMUs không thể tránh khỏi gặp phải các lỗi do nhiều yếu tố. Các lỗi phổ biến nhất bao gồm ngưng tụ (âm thấm) và rò rỉ khí.

3.1 Ngưng tụ trong RMUs

Khi xảy ra ngưng tụ bên trong RMU, các giọt nước hình thành và rơi xuống cáp dưới tác động của trọng lực. Điều này làm giảm hiệu suất cách điện của cáp, tăng tính dẫn điện và có thể dẫn đến phóng điện cục bộ. Nếu không được kiểm soát, việc hoạt động liên tục trong điều kiện như vậy có thể dẫn đến nổ cáp hoặc thậm chí là hỏng hóc nghiêm trọng của RMU [5]. Ngoài ra, do hầu hết các vỏ và cấu trúc RMU được làm bằng kim loại, độ ẩm gây ra sự rỉ sét của cơ chế vận hành và các thành phần tủ, làm giảm tuổi thọ của thiết bị.

3.2 Rò rỉ khí trong RMUs

Các cuộc điều tra tại hiện trường và từ nhà sản xuất cho thấy rò rỉ khí từ bình khí RMU là một vấn đề phổ biến và nghiêm trọng. Một khi rò rỉ xảy ra, cường độ cách điện bên trong giảm. Ngay cả các hoạt động chuyển mạch bình thường cũng có thể tạo ra điện áp tạm thời vượt quá cường độ điện介质绝缘强度下降会导致相间短路，对电力系统的安全运行构成重大威胁。 翻译成越南语：

Các cuộc điều tra tại hiện trường và từ nhà sản xuất cho thấy rò rỉ khí từ bình khí RMU là một vấn đề phổ biến và nghiêm trọng. Khi rò rỉ xảy ra, cường độ cách điện bên trong giảm. Ngay cả các hoạt động chuyển mạch bình thường cũng có thể tạo ra điện áp tạm thời vượt quá cường độ điện cách giảm, dẫn đến sự cố cách điện, ngắn mạch giữa các pha và gây ra mối đe dọa lớn đối với hoạt động an toàn của hệ thống điện.