Chế độ đóng lại tự động: Đơn pha, Ba pha & Phức hợp

Tổng quan về các chế độ đóng tự động lại

Thông thường, thiết bị đóng tự động lại được phân thành bốn chế độ: đóng lại một pha, đóng lại ba pha, đóng lại tổng hợp và tắt chế độ đóng lại. Chế độ phù hợp có thể được chọn dựa trên yêu cầu tải và điều kiện hệ thống.

1. Đóng lại một pha

Hầu hết các đường dây truyền tải 110kV và cao hơn sử dụng chế độ đóng lại một lần ba pha. Theo kinh nghiệm vận hành, hơn 70% sự cố ngắn mạch trên các đường dây cao áp treo không (110kV và cao hơn) là sự cố một pha chạm đất. Đối với các đường dây 220kV và cao hơn, do khoảng cách giữa các pha lớn, sự cố một pha chạm đất có thể chiếm đến 90% tổng số sự cố. Trong trường hợp này, ngắt chỉ pha bị lỗi và thực hiện đóng lại một pha—trong khi giữ hai pha còn lại hoạt động trong chu kỳ đóng lại—sẽ cải thiện đáng kể độ tin cậy cung cấp điện và tăng cường ổn định của hệ thống hoạt động song song. Do đó, đóng lại một pha được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống tiếp đất rắn từ 220kV trở lên.

Nó thường được áp dụng cho:

• Các đường dây liên kết đơn mạch 220kV và dưới;

• Các đường dây có liên kết yếu giữa hai nguồn điện (bao gồm cả mạng lưới vòng điện từ liên kết yếu qua các đường dây điện áp thấp);

• Các đường dây ra cao áp từ các tổ máy tua-bin hơi nước lớn.

2. Đóng lại tổng hợp

Đóng lại tổng hợp áp dụng đóng lại một pha cho sự cố một pha chạm đất và đóng lại ba pha cho sự cố giữa các pha.

Nó thường được sử dụng trên các đường dây mà đóng lại ba pha được phép, nhưng đóng lại một pha mang lại hiệu suất tốt hơn trong việc duy trì ổn định hệ thống hoặc khôi phục cung cấp điện.

3. Đóng lại ba pha

Đóng lại ba pha là phương pháp mà bất kể xảy ra sự cố một pha hay giữa các pha trên các đường dây truyền tải hoặc phân phối, thiết bị bảo vệ sẽ ngắt đồng thời cả ba pha của công tắc mạch, sau đó thiết bị đóng tự động lại đóng lại cả ba pha cùng một lúc.

Chế độ này thường được sử dụng trên các đường dây có liên kết mạnh giữa nguồn điện và tải, hoặc giữa hai hệ thống điện mạnh mẽ.

Có hai phương pháp chính để khởi động đóng tự động lại:

I. Khởi động bằng không tương ứng (Khởi động bằng không khớp vị trí)

Khởi động bằng không tương ứng xảy ra khi trạng thái điều khiển của công tắc mạch không khớp với vị trí thực tế của nó.

Thiết bị bảo vệ sử dụng đầu vào vị trí công tắc (thông thường là tiếp điểm "vị trí ngắt") để xác định trạng thái của công tắc. Nếu đầu vào này đóng, điều đó cho thấy công tắc đang mở. Nếu công tắc điều khiển ở vị trí "đóng" tại thời điểm này, điều đó có nghĩa là công tắc trước đây đã đóng. Sự không khớp giữa điều khiển và vị trí thực tế kích hoạt chức năng đóng lại—được gọi là "khởi động bằng không khớp vị trí."

Phương pháp này có thể khởi động đóng lại cả cho các lệnh ngắt của thiết bị bảo vệ và cho các sự cố ngắt không mong muốn ("ngắt lén").

Ưu điểm: Đơn giản và đáng tin cậy.
Nhược điểm: Có thể không hoạt động nếu tiếp điểm rơle vị trí bị hỏng hoặc tiếp điểm phụ trợ của công tắc bị lỗi.

II. Khởi động dựa trên bảo vệ

Khởi động dựa trên bảo vệ đề cập đến việc bắt đầu quá trình đóng lại sau khi thiết bị bảo vệ phát hành lệnh ngắt.

Sau khi ngắt bảo vệ, thiết bị phát hiện mất dòng điện trên đường dây và khởi động đóng lại. Thông thường, thiết bị bảo vệ cũng bao gồm một đầu vào số hóa được ghi nhãn "ngắt bên ngoài để khởi động đóng lại," cho phép bộ bảo vệ thứ hai trong cấu hình kép dư thừa kích hoạt đóng lại trong bộ bảo vệ thứ nhất.

Phương pháp này đơn giản hóa cấu hình đóng lại, vì phần mềm bảo vệ xác định chế độ đóng lại cố định, làm cho nó đơn giản và đáng tin cậy.

Nó có thể hiệu quả trong việc sửa chữa các sự cố ngắt sai do bảo vệ hoạt động không đúng, nhưng không thể sửa chữa các sự cố "ngắt lén" không mong muốn do chính công tắc gây ra.

III. Tóm tắt

Khởi động dựa trên bảo vệ và khởi động bằng không tương ứng là các phương pháp bổ sung cho nhau. Các rơle bảo vệ vi xử lý hiện đại thường tích hợp cả hai phương pháp. Một số thiết kế tiên tiến bỏ qua các tiếp điểm không khớp bên ngoài và thay vào đó khởi động đóng lại trực tiếp khi, trong trường hợp không có lệnh ngắt bên ngoài (ví dụ: ngắt thủ công hoặc từ xa), thiết bị phát hiện sự thay đổi từ "đóng" sang "mở" vị trí.